LoRa物理层同步及解调性能研究

针对现有的基于FFT的同步算法误差较大的问题,提出了一种优化的LoRa物理层前导码同步方法。首先,根据Chirp信号的时频转换特性,分别采用差分算法和插值算法对前导信号的归一化的小数频偏和小数时延进行估计,在此基础上采用基于FFT同步的联合估计算法对整数频偏和整数时延进行估计;之后,从理论上分析残余的同步误差对LoRa信号解调性能的影响。仿真结果表明,所提出的同步方案可以在相应信噪比极限下满足解调性能要求。     

一种卷积编码GMSK信号的非相干解调译码联合算法

在详细分析卷积编码GMSK调制信号的编码和调制的联合状态转移后,针对GMSK相干接收机中载波同步困难的情况,提出了存在频偏时的卷积编码GMSK调制信号载波相位和数据序列联合估计的SMLE算法.仿真结果表明:在较小频偏情况下,算法能以较好的性能完成卷积编码GMSK调制信号的非相干联合解调和译码.     

短波16QAM信号数字解调算法的仿真

该文利用MATLAB平台仿真了短波16QAM信号数字解调中的三个关键模块——定时同步、载波恢复及自适应均衡。短波QAM信号经定时同步提取定时信息,为传输中的码元提供了判决基准并为均衡器提供了时间基准,通过载波恢复可调整信号中存在的频偏和相偏,最后经自适应均衡达到抑制甚至消除码间干扰的目的,恢复出QAM的星座图。该文根据16QAM信号星座图的特点,提出了一种基于COSTAS环简化的载波恢复算法,将该算法与常用的载波恢复算法进行仿真比较,实验结果验证了该算法的有效性及优越性。通过对解调中三个关键模块的仿真,为实现整个解调系统奠定了基础。     

WLAN802.11b基带发射信号解调过程的研究

本文以WLAN802.11b协议为标准,针对802.11b基带发射信号,在接收端对经过加扰、扩频调制等处理后的802.11b信号进行解调处理。通过同步算法确定接收信号子帧准确的起始位置,然后对同步后的数据进行频偏估计,并去除频偏和相偏。之后就可以根据数据信号的调制方式对数据信号进行相应的解调,实现数据发射端信号的可靠接收。     

同步头辅助的MPSK信号高精度频偏估计

针对传统MPSK信号载波频偏估计方法精度差的问题,提出了一种MPSK信号的高精度载波频偏估计算法,该算法采用同步头辅助,在数字传输系统中非常易于实现。将该算法与早期的几种频偏估计算法在性能上进行了对比,对比结果显示,算法估计精度很高,在信噪比低至0dB的情况下可接近于Cramer-Rao界。     

TD-LTE系统小区初搜及算法研究*

设计了详细的LTE系统小区搜索流程,包括定时同步、频率同步、扇区ID和小区组ID检测等,其中针对频率同步提出了一种基于主同步信号(PSS)的最大似然算法,为用户终端(UE)提供了精确的小数倍频偏估计。该算法能准确估计出频率同步时小数倍频率偏移。理论分析与仿真结果表明,该算法在AWGN和多径信道下性能良好,具有较高的定时和频偏估计精度。     

基于小波变换的BDPSK信号盲解调算法

在BDPSK信号解调中,非合作信号的载频估计误差或高动态环境引起的多普勒频移都会使得解调性能恶化,甚至无法解调。针对这个问题,提出了一种基于morlet小波变换的BDPSK信号盲解调算法。算法利用BDPSK信号小波系数模的幅度突变信息,完成符号率估计、符号同步和符号识别。算法无需载波恢复,对载频估计误差也不敏感,并且能够适应载频时变的BDPSK信号。仿真结果表明,算法具有较高的符号率估计性能和同步性能,盲解调性能比理论值恶化量约为1.6dB。     

短波突发MPSK信号高效解调算法研究

提出一种新的MPSK突发信号解调算法。首先利用突发信号的前导序列,采用联合帧同步与高精度载波校正技术,实现信号的快速捕获以及载波频偏校正;然后通过分数间隔均衡器实现定时和均衡;最后利用内置二阶锁相环的判决反馈均衡器去除残留码间干扰和载波相偏。仿真结果表明,在多径衰落信道条件下,与现有算法相比,本文算法误码性能提高,且具有计算复杂度低、收敛速度快等优点。     

基于载波频偏盲补偿的MIMO OFDM系统同步算法

给出了基于载波频偏盲补偿的MIMO OFDM系统同步算法：首先,将接收到的序列进行载波频偏盲补偿;然后,进行粗时间同步和载波频偏估计;最后,应用估计出的载波频偏进行载波频偏补偿,利用经过载波频偏补偿后的序列进行符号定时同步。该算法最大限度地抑制了载波频偏对符号定时同步的影响。仿真试验证明,该算法有着良好的性能。     

基于5G标准的低轨卫星通信初始同步技术

在低轨卫星通信系统中,初始同步技术是其至关重要的一步,而由于低轨卫星信道的大多普勒频偏等原因影响了信号的同步性能,为了减少影响,借鉴地面5G初始同步算法,在PSS检测中进行本地PSS整数频偏处理,扩大了频率估计范围,减少了初始同步时间,其正确检测率比传统算法提高了1.5 dB;在小数倍频偏估计中,采用分段处理的PSS差分互相关算法,其精确度相较于传统算法,提高了1~2 dB;最终通过仿真可知,该算法可以在高动态、低信噪比环境下完成初始接入过程的同步信号检测,可以满足低轨卫星通信系统的下行同步要求。     

OFDM航空数据链联合同步新算法

指出航空正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)数据链同步的必要性,在分析前人OFDM同步算法优缺点基础上提出一种新的联合同步算法,该算法设计了新的训练符号结构,通过定时同步判决函数实现定时同步,通过小数和整数频偏估计实现频率同步,并针对具体应用给出本算法与其他主要算法的仿真对比结果,证明此算法定时同步错误概率更低,低信噪比时仍能正确同步,频率同步均方误差更小,性能更优.     

基于ＢＯＣ调制信号的频域主瓣叠加捕获算法

提出了一种基于BOC调制信号的频域主瓣叠加捕获算法。该算法利用BOC调制信号功率谱主瓣与BPSK信号功率谱的相似性,在对接收的BOC调制信号进行上、下边带主瓣滤取,将两主瓣信号分别搬移到中心频率,实现两路信号叠加的基础上,通过与本地信号的相关处理,执行同步捕获。仿真分析表明,本文提出的频域主瓣叠加捕获算法不仅能够实现正确的信号同步捕获,而且捕获精度和性能优于现有的边带和BPSK-like捕获算法。     

基于PN序列的OFDM时频同步改进算法

在训练符号辅助的正交频分复用同步算法中,训练符号中循环前缀的起始位置会出现与正确定时位置处强度相近的相关峰,从而造成定时错误。针对该问题,将现有共轭对称结构的训练符号,乘以伪随机加权因子而构造出新的同步训练符号,基于新的训练符号给出定时同步测度函数,并提出相应的定时同步算法和频偏估计算法。利用伪随机加权因子的自相关性,可有效消除循环前缀的相关峰,减少定时错误,提高频偏估计精度。理论分析和仿真结果表明,该算法在改善同步性能的同时,可降低计算复杂度。     

MIMO OFDM系统联合时频同步算法

为了解决多输入多输入多输出(Multiple imput multiple output,MIMO)正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的时间和频率偏移估计问题,提出了一种基于恒幅零自相关(Constant amplitude zero auto correlation,CAZAC)序列的联合时频同步算法。同步前导包括两个相同长度的训练符号。在接收端,分别计算两个本地训练序列与接收信号的互相关,利用CAZAC序列的特性可以检测出所有收发天线对之间的时间偏移和整数频率偏移;然后对接收信号进行整数频偏补偿,利用两个训练符号之间的关系可以估计出小数频率偏移。分析和仿真结果表明,该算法与传统的同步算法相比,不但具有更高的同步概率,而且能够估计出所有收发天线对之间的频率偏移。     

基于CORDIC差分鉴频解调算法的PCM/FM遥测接收系统

在分析遥测接收系统工作原理的基础上,深入研究了CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer)算法的解调技术.当输入为正交中频(IF)信号和对应的时钟信息时,输出即为输入瞬时信号对应的瞬时相位,但在信道没有延迟时,其抗噪性能不如相干解调.在此基础上设计了一种改进的CORDIC差分鉴频解调算法,得到瞬时相位后,在数字域作1阶差分完成信号鉴频,保证了在信道没有延迟的情况下信号的抗噪性能.通过仿真实验证明了算法的合理性.     

基于PN序列的频偏估计算法

本文提出了一种基于时域PN序列导频相关性的频偏估计算法,通过计算接收信号和发送信号共轭乘积的自相关函数,将频偏估计问题转化为一个单频谱估计问题,并且给出了简化的谱估计算法,从而避免了频率搜索,具有较低的实现复杂度,另外,此算法使用和符号同步相同的PN序列资源,节省系统频谱资源。在多径信道下也给出了相应的形式,经过理论分析和仿真证明了,在多径信道下,改进算法的获得了频率分集增益,提高了估计性能。     

基于线性回归的UWB系统频偏估计算法

提出了一种利用接收序列与本地PN序列的相关值辐角的线性回归来估计UWB系统载波频偏的方法,该算法将接收序列与本地PN作相关,利用辐角随时间的线性变化特性,将相关值辐角作线性回归估计频偏.仿真结果表明,与传统PN相关频偏估计算法相比,该算法性能稳定,在有效估计区间内估计精度不受频偏大小影响,抗多径能力强,在低信噪比仍有较高的估计精度.此外,此算法与系统同步使用相同的PN序列与相关计算结果,节约了系统资源,易于实现.