基于粒子群优化的MPSK信号频偏估计算法

针对传统多进制数字相位调制(MPSK)信号非数据辅助(NDA)频偏估计算法存在估计范围有限、估计方差较大、符号个数少时估计性能受限等问题,提出了基于粒子群优化的频偏估计方法。该算法以频偏估计的似然函数为目标函数,模拟群体智能搜索最优解。仿真结果表明,本算法无偏估计范围大,在符号数较少、信噪比较低时,估计方差接近克拉美罗下限(CRLB),性能优于经典的离散傅里叶变换(DFT)算法和Kay算法。     

基于循环谱的改进型二进制CPM信号符号速率估计

针对通信对抗领域中二进制连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)信号的符号速率盲估计问题,提出了一种基于循环谱和内插法的符号速率估计方法。该方法利用信号带宽对符号速率进行初步估计,以确定循环谱的计算区间和谱峰的搜索区间;接着采用一种新形式的基于单侧频移的离散频域平滑法来计算循环相关谱,并结合内插法对谱峰搜索结果进行校正,进一步提高符号速率的估计精度。理论分析结果表明,该方法在相同条件下可将栅栏效应的缝隙间隔缩小至原来的1/2。计算机仿真结果表明,在信噪比大于-3 dB时,同其他两种已有算法相比,该方法符号速率估计的归一化均方误差至少下降10-1。     

基于SNR估计的MQAM信号调制识别算法

针对现有多进制正交幅度调制(MQAM)信号调制方式的不足,提出了一种改进的MQAM信号调制识别算法。该算法对通信系统中信号的信噪比(SNR)进行估计,通过计算MQAM信号矢量图的最小环带的方差,得到不同调制类型的QAM最小环带的方差,最后根据估计的SNR与信号求出合适的参考门限,与之前求出的最小环带的方差进行比较,完成调制方式的识别。该算法运算量小,识别率高,且适用于实际工程应用。仿真结果表明在SNR≥-1?dB时,5种不同阶数的QAM信号的识别概率≥96%。     

PDM-16QAM系统中几种相位估计算法的性能与复杂度比较以及改进

在偏分复用的高速相干光通信系统中,16进制正交幅度调制(PDM-16QAM)是最有前景的调制格式,且载波相位估计是补偿发射端与接收端激光器对信号造成的相位失真的重要技术。该领域最经常使用的算法为QPSK分区算法与盲相位搜索算法,但他们都有自己的缺点,如估计效果不够好,适用范围不够广,或者计算复杂度过高。本论文实验搭建了224Gb/s PDM-16QAM波分复用传输640km相干检测系统平台,首先利用几种基于前述两种算法的相位估计方法对接收到的信号进行了数据处理,分别给出了误码率曲线图、误差向量幅度曲线图、计算复杂度分析表。然后基于性能最优与计算复杂度的平衡,提出了针对16QAM信号星座图中间圈的点的省略两级处理算法。将该改进的算法用于实验系统相位估计单元进行数据处理,结果表明,改进的算法P1,3/ML其误码率性能和误差向量幅度性能基本保持不变,但是计算复杂度降低为原来的1/2。     

一种改进的高动态QPSK信号解调算法

正交相移键控(QPSK)调制解调方式广泛应用于深空通信、数字卫星通信等高速系统中,高动态QPSK信号具有较大的多普勒载波频偏,针对现有的解调算法对QPSK信号频偏估计范围小、精度较低等问题,提出了一种改进的高动态QPSK信号解调算法。该算法利用基于Zoom-FFT的Quinn频率估计算法对载波频偏进行估计,将频偏估计分为粗估计和精估计两个过程,对估计所得频偏进行补偿后利用Costas环完成载波同步。在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够实现对高动态大频偏QPSK信号的有效捕获,与传统的解调方式相比,该算法对载波频偏的估计范围更大,且具有更高的频偏估计精度和更好的误码性能。     

FMT系统中的迭代信道估计和Turbo均衡

在滤波多音调制(FMT)系统中,为了消除由于原型滤波器非理想重构特性和多径信道所导致的符号间干扰,提出了一种联合迭代信道估计和Turbo均衡的FMT系统接收方法,通过对FMT系统中每个子信道的等效冲激响应进行迭代估计,然后采用基于线性滤波器结构的Turbo均衡器来消除符号间干扰.仿真结果表明,不论采用QPSK调制方式还是16QAM调制方式,经过2次以上的迭代后,相比较于传统的判决反馈均衡算法,新算法的误码率性能得到了大大改善.     

基于循环谱的符号速率盲估计

符号速率是数字通信中的重要参数.符号速率的准确估计是电子信息对抗的重要环节.推导出带限基带信号循环谱表达式并分析了其特点,提出一种基于循环谱分析的符号速率盲估计方法.该方法不需要知道信号调制类型,对载波频偏不敏感,低信噪比下仍有较好的性能.仿真验证了其有效性.     

SIMO信道中基于奇异值分解的盲信噪比估计算法

信噪比（SNR）是现代通信信号处理中一个重要参数,许多算法需要它作为先验信息以获取最佳估计性能。针对单输入多输出（SIMO）系统的信噪比估计问题,本文提出了一种盲信噪比估计算法。该算法利用多路信号协方差矩阵的奇异值分解（SVD）,通过计算矩阵的最大特征值实现各路信号信噪比估计。该算法无需知道信号的先验信息,能够对加性高斯白噪声信道（AWGN）和多径信道下常用的数字调制信号进行信噪比估计。仿真结果表明该算法具有良好的估计性能。与单路信号中基于SVD信噪比估计算法相比,该算法无需估计信号空间与噪声空间维数,提高了估计精度,同时大大减小计算复杂度。      

带宽有效传输下多进制LDPC码的不等错误保护

针对频谱有效的多进制低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check,LDPC）码编码调制系统,本文提出了一种在带宽有效传输下的两级不等保护方案,两级不等错误保护分别来自码字特性和高阶调制,充分利用了码字变量节点的度和高阶调制中比特的不等可靠性。编码调制系统采用多进制LDPC码与高阶调制匹配结合,无需信息转换,针对不同误符号率和误比特率的需求,可在符号级和比特级提供不同可靠性达到不等错误保护的目的。仿真结果表明,在AWGN信道下,采用16QAM调制方式的性能优于16PSK调制方式,利用变量节点的度和高阶调制提供的信息,码字的误符号率和误比特率具有明显的不等错误保护区分度,对于重要的比特给予了较强的保护。      

基于数据辅助的MPSK信号频域信噪比估计

为在载波频率精确恢复前提高多进制数字相位调制（MPSK）信号在低信噪比下的估计精度,提出了一种数据辅助的MPSK信号频域信噪比估计算法。算法在符号定时恢复和帧同步后提取同步段符号,相关运算后在频域进行信噪比估计。仿真结果表明,算法估计均值无偏,不受载波频率误差的影响,在符号长度为512、信噪比为-10 dB时,均方误差与克拉美罗界只有0.15 dB的偏差,特别适合于接收信号包含载波频率误差且要求低信噪比下具有较高信噪比估计性能的应用。     

移动通信中用于高阶调制LDPC码译码器的一种低复杂度盲信噪比估计器

在LDPC（Low Density Parity Check,低密度校验）码软迭代译码器中,需要信道信噪比以生成接收比特先验信息.同时,为了提高频谱利用率,传输符号通常采用高阶调制.本文研究的即是如何从高阶调制符号中估计出信噪比以用于LDPC译码器.本文在只适用于BPSK调制的在线信噪比估计器的基础上,推导得到一种适用于8PSK调制的低复杂度盲信噪比估计算法-8PSKM-BSNRE,这种算法的思路还可被扩展应用于其他高阶调制符号.计算机仿真结果证明,8PSKM-BSNRE在应用于LDPC码译码器时具有较好的性能.     

一种基于高阶累积量的复杂调制样式识别方法

针对卫星数字化视频广播第二代标准（Digital Video Broadcasting-Satellite-Second Generation,DVB-S2）中多进制幅度移相键控（Multiple Amplitude and Phase-Shift Keying,MAPSK）和多进制正交幅度调制（Multiple Quadrature Amplitude Modulation,MQAM）信号的调制识别,提出了基于高阶累积量的识别方法。首先对16QAM、32QAM、16APSK、32APSK信号的高阶累积量及其特征进行分析,进而利用其高阶累积量的不同提取用于信号分类的特征参量进行调制识别。给出了算法的详细流程,并对算法进行了仿真分析,结果表明,当样本数越多时,算法信噪比适应能力越好,而与相位偏差无关;在信号样点数为2 048点且信噪比为10 dB时,算法可实现96%的正确识别率,完全满足实际系统对信号分类的需要。     

改进的16QAM载波频偏估计算法

针对QAM相干光传输系统中载波频偏估计算法存在估计范围小、计算复杂度高的问题,提出一种基于训练符号的FFT频偏估计算法.利用训练符号相位信息消除部分采样信号调制相位,取该部分信号的幅角进行FFT变换,最终得到频偏估计值.消除了原频偏估计算法中除以4的运算,从而扩大了频偏估计范围,同时由于减少了FFT长度进而降低计算复杂度.仿真结果表明,改进后的算法在QAM相干检测系统保持较高精度的频偏估计情况下,其估计范围可以达到±50％符号速率.     

一种自适应调制方案

阐述一种星座图可调的自适应调制方案，并在Beyond ITM-2000的相关参数下进行了性能仿真。该方案能克服移动无线信道时变衰落特性对传输性能的影响，在信道的传输质量满足一定误码率要求的前提下，根据无线信道衰落情况，使调制方式在四相移相键控调制（Quaternary Phase Shift Keying，QPSK）、正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）包括8QAM，16QAM，32QAM，64QAM，128QAM，256QAM之间自如切换。仿真结果表明，该系统方案可以有效地适应无线信道的时变衰落，不但能增加系统平均吞吐量，而且能提高频谱利用率。     

基于循环谱的MPSK信号识别

多进制数字相位调制信号（MPSK）是一类载波受抑制的相位调制信号,它们具有相位连续,幅度恒定以及抗干扰性强的特性,在军用和民用通信的很多领域都有广泛的应用,研究分类该类信号具有重要的实际价值。在研究分析MPSK信号谱相关特性的基础上提出一种MPSK信号的子类识别算法,利用MPSK（M≥4）平方降阶的性质,提取出MPSK信号的循环谱在循环频率f=0截面的特征,并根据该特征分类完成调制识别。计算机仿真实验证明了该算法在信噪比高于5dB时调制识别率高于95%。     

基于多种小波基的MPSK信号符号速率估计

本文采用正弦型类haar小波基对PSK信号进行分析,从理论上给出小波变换系数与PSK信号相位跳变的关系.利用VC编写软件对QPSK信号进行仿真,得到与理论推导相一致的结果,进而说明分析的正确性.同时,分析了QPSK信号直接做自相关处理与小波变换之后再进行自相关处理的差异,提出基于有偏估计的小波系数相关法来提取符号速率,通过对6种不同小波基在大信噪比(SNR=10dB)与小信噪比(SNR=0dB)情况进行仿真,得到对2/4/8PSK信号的符号速率估计精度,这为在不同情况下选择最优小波基进行符号速率估计提供了参考.     

基于相位解模糊的简化对角互相关频偏估计算法

针对导频符号辅助调制（Pilot-Symbol-Assisted-Modulation,PSAM）的短突发信号载波同步,提出了一种基于相位解模糊的简化对角互相关（Phase Un-Wrapping Simplified Diagonal Cross Correlation,PUW-SDCC）算法。其基本思想是,首先借鉴自相关估计的思想设计出对角互相关（Diagonal Cross Correlation,DCC）算法,然后再利用复信号指数化的近似获得了简化DCC（SDCC）算法,最后将该简化算法应用到基于Monte-Carlo仿真的解相位模糊（PUW）方法中,得到了可适应大频偏的SDCC（PUW-SDCC）算法。仿真表明,与现有的频偏估计算法相比,该算法的归一化估计频偏可以达到符号速率的一半,并具有更高的估计精度和适中的复杂度,更适用于短突发通信。     

一种非数据辅助的连续相位调制信号符号速率估计算法

在对连续相位调制信号（Continuous Phase Modulation, CPM）的循环平稳性分析的基础上,本文推导了其谱频率为载频的循环截面上离散谱线与调制参数的关系,提出一种非数据辅助的CPM信号符号速率估计算法。该算法采用频域谱平滑的方法得到循环谱估计,利用非线性滤波方法进行离散谱线提取,根据信号的谱线特征,判断信号为单指数或多指数CPM信号,进而得到符号速率的有效估计。仿真实验结果表明,该算法不需精确载频估计,具有较好的抗噪声性能,并能用于频率选择性衰落信道。      

一种CPM信号的符号速率估计算法

在非合作通信中,调制参数估计是信号盲解调的必要前提,符号速率就是其中的一个重要参数。对于连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)信号,符号速率的精确估计对于信号的盲识别、参数估计及盲解调等都具有重要的意义。针对符号速率估计中存在的问题,提出了一种基于瞬时频率的符号速率估计算法,通过相位差分求取信号的瞬时频率,对瞬时频率值进行快速傅里叶变换得到瞬时频率谱,并根据瞬时频率谱求出符号速率的估计值。仿真实验结果表明,该算法不需要较大的数据量,且识别速度快,具有很好的抗噪声性能。     

MPSK信号符号率估计和同步算法

在非协作式通信系统中,符号率估计是参数估计的重要环节,它对调制方式的识别及信号的正确解调有着重要意义.基于haar小波变换分析现有符号率估计算法,针对多进制数字相位调制(MPSK)信号的多速率估计,提出一种多同步参考点的符号率估计算法.该算法通过分析小波的降噪特性,先对接收信号进行小波分解降噪处理,有效地抑制噪声,再选取和修正多同步参考点,使得符号率估计有更高的精度和抗噪性能.仿真验证了提出的算法在CNR＜0时符号率估计的准确率和精度都比传统算法高.