SDPSK调制参数的盲估计

SDPSK(Symmetrical DPSK)与DPSK相比,除同样有误码率特性好、适合非相干解调的特点外,在限带传输时还具有包络起伏小的优点,因此应用日益广泛。介绍了SDPSK的调制方法,通过分析SDPSK调制信号的特性,推导出调制参数(载波频率和码速率)的估计方法,并利用Matlab对算法进行了仿真,仿真结果验证了算法的正确性。所得到的参数估计方法,具有算法简单、估计精度高的特点,非常适合于硬件实现。所做的工作对SDPSK信号的侦察和盲解调具有重要意义。     

SDPSK调制解调技术及在小卫星数据通信中的应用

SDPSK(Symmetrical DPSK)调制与 DPSK 相比,除同样有误码率性能好,适合非相干解调的特点外,在限带传输时还具有包络起伏小的优点,因而更适合在信噪比低、频率变化快、相位跟踪困难的非线性信道下使用,具体如小卫星移动数据通信系统。本文主要包括三部分工作,(1)首先介绍了 SDPSK 的调制理论及实现。(2)比较了 DPSK 与 SDPSK 调制信号在 C 类非线性功放下的性能,验证了前面的结论。(3)最后针对小卫星数据通信这一应用,讨论了 SDPSK 的非相干解调算法和定时、频率同步算法,并给出了频率跟踪环的仿真结果。     

SDPSK调制解调技术及在小卫星数据通信中的应用

SDPSK(Symmetrical DPSK)调制与DPSK相比,除同样有误码率性能好,适合非相干解调的特点外,在限带传输时还具有包络起伏小的优点,因而更适合在信噪比低、频率变化快、相位跟踪困难的非线性信道下使用,具体如小卫星移动数据通信系统。本文主要包括三部分工作,(1)首先介绍了SDPSK的调制理论及实现。(2)比较了DPSK与SDPSK调制信号在C类非线性功放下的性能,验证了前面的结论。(3)最后针对小卫星数据通信这一应用,讨论了SDPSK的非相干解调算法和定时、频率同步算法,并给出了频率跟踪环的仿真结果。     

基于FPGA的高速跳频信号实时侦测

跳频通信技术在数字通信中有着重要应用,针对通信侦察的需要,对跳频对称差分相移键控(Symmetrical Differential Phase Shift Keying,SDPSK)调制信号的特征进行了分析,依据其特征,提出了在宽带接收条件下侦测跳频SDPSK信号的一种算法。算法包括频率跳变点检测和调制参数测量,主要在现场可编程门阵列(FPGA)中实时实现,具有高速、模块化等特点,对关键部分的具体实现进行了分析,最后通过硬件测试验证了该算法的正确性和可行性。     

100 Gbit/s级联交错相位调制码型信号的传输性能

介绍了一种应用于100 Gbit/s传输系统的新型光信号调制码型--交错差分相位调制码(SDPSK).该码型的解调仅通过一个1 bit延时的马赫曾德尔延时干涉仪和一个平衡接收机即可实现.与传统的4种级联相位调制码型进行长距离传输特性比较后证明:基于NRZ码和50%占空比RZ码的SDPSK码与相同包络的DPSK码具有几乎相同的色散容限和一阶偏振模色散容限;与有相同包络的DPSK信号和差分四相相移键控码(DQPSK)信号相比,基于NRZ码和RZ码的SDPSK信号具有更高的抵抗非线性负面效应的能力:经过90 km普通单模光纤传输并采用16 km色散补偿光纤进行后置色散补偿后,通过带宽值大于125 GHz的三阶高斯滤波器检测光信号,RZ-SDPSK信号的接收性能最佳.     

SDPSK的调制与解调

详细分析SDPSK（Symmetrical DPSK）的调制特性，提出一种基带编解码方法及定时同步方法。基带编解码器由开关、延时单元和逻辑运算单元构成，不涉及复杂运算；而定时同步方法，直接通过基带信号运算得到同步时钟，不需要锁相环，运算量小。因此，所提出的基带编解码方法和定时同步方法非常适合硬件实现。仿真结果验证了算法的正确性。另外，通过对解调器性能的测试，分析了算法的局限性及应用范围。     

一种基于循环谱的共信道多信号调制参数估计方法

共信道多信号的调制参数估计问题已成为通信信号处理领域的一个新兴课题,在非合作通信中是调制识别、信号解调等后续处理的基础。信号经过调制、成形及采样等处理后具有循环平稳性,本文提出了一种基于循环谱和离散谱线提取的调制参数估计方法。该算法利用信号调制参数和循环频率之间的关系,通过提取信号循环谱的谱频率截面上与循环频率相对应的离散谱线,实现对时频重叠的共信道多信号中每个信号分量调制参数的精确估计,主要包括载波频率和码元速率。Matlab仿真BPSK、8QAM两种类型的混合信号结果表明该方法切实有效,可以实现载波频率相差不大时共信道多信号的调制参数估计问题,并且算法计算复杂度小、精确度高、抗噪声性能好,不受频谱重叠度的影响。      

一种基于改进Lloyd-Max的信道估计算法

针对基于Lloyd-Max的平衰落信道估计算法估计精度低且无法适用于高阶QAM调制的问题,提出了基于改进Lloyd-Max的信道估计算法。该算法结合信源的具体调制样式,对Lloyd-Max算法的聚类过程施加星座图结构约束,从而避免了聚类后星座图结构畸形的问题,提高了信道参数估计精度。仿真试验表明,该算法相比于Lloyd-Max算法在较低信噪比下具有更高的信道参数估计精度,在调制阶数较高时,这种优势更加明显。     

基于循环自相关的正弦调频信号参数估计新方法

为解决现有的正弦调频(SFM)信号参数估计方法运算复杂度高、受信噪比限制等问题,提出了一种基于循环自相关的SFM信号参数估计新方法。首先分析了SFM信号循环自相关函数特征,推导了信号调制频率的估计表达式;然后对信号延时相乘以去除其正弦调制特性,得到单频信号并估计信号载频。最后,利用信号频率调制的周期性,对下变频至零频的信号进行周期累加以减少噪声影响,通过对累加后的信号进行瞬时频率计算得到调制指数估计值。仿真表明,信噪比(SNR)大于6 dB时,各参数估计值的均方根误差小于-18 dB。该算法计算量较小,为同等条件下利用卡森准则(CR)方法的16%,便于工程实现。     

低信噪比下LFMCW信号的参数估计

针对线性调频连续波(LFMCW)雷达信号特征参数提取的问题,提出了一种参数估计的方法。首先根据信号自相关函数的特点,进行峰值距离的平均,实现了调制周期的估计。然后通过解线调法得到信号的调频斜率,再通过共轭匹配法进行起始时间的搜索,得到信号的起始频率。与其他方法相比,该算法在减少计算量的同时,具有较强的抗噪性。仿真结果验证了该算法可以在低信噪比(SNR)下对LFMCW进行参数估计,具有很好的参数估计性能。     

A novel U-turn counting hangup detection algorithm for SDPSKmodulation

A new hangup detection algorithm for symmetric differential phase-shift keying (SDPSK) modulation is proposed. Hangup is detected by observing phase transition patterns in the received SDPSK signal trajectory. The average pull-in times with and without the proposed hangup detector are compared. Simulation results show that the proposed algorithm significantly reduces the average pull-in time when the initial timing error is near the unstable null. We also show that the proposed algorithm is very robust against carrier frequency offsets     

一种超宽带高速跳频信号实时非合作接收机

提出一种基于模数混合信道化宽带处理和实时流水处理技术的超宽带高速跳频信号实时非合作接收机结构,采用基于无盲区数字信道化、多通道数据融合的频率跳变时刻估计算法和针对差分相移键控(SDPSK)信号的实时解调方法,解决了超宽带高速跳频信号的实时解跳和解调难题。为进一步验证所提出结构和算法的有效性,设计并实现了一种针对2 GHz,20 000 Hop/s跳频信号的超宽带高速跳频实时非合作接收机。测试结果表明:该接收机能实现对超宽带高速跳频信号的实时解跳和解调。     

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。     

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.     

一种基于FFT的高精度频率估计算法

介绍一种适用于估计高斯白噪声背景下的信号频率的快速、高精度估计算法,以及算法原理、设计思想、流程,并使用Matlab进行仿真,给出计算机仿真结果,分析算法优劣。结果表明:本算法具有有效抑制FFT的“栅栏”效应对估计结果的影响、估计精度高、抗噪性能良好、同等精度下运算量小等优点。     

正弦波信号频率估计快速高精度递推算法的研究

该文提出了一种正弦波频率估计的频偏校正算法,结合M-Rife算法精度高和频偏校正算法运算量小的特点,研究了一种快速高精度正弦波信号频率估计的递推算法。先对一个较短的截短信号序列用M-Rife算法进行频率初始估计,以此作初始值用频偏校正算法对一个更长的截短信号序列进行估计得到更精确的估计频率,并依此类推,在最后一步递推时,用M-Rife算法得到最终的估计频率。在信号序列较长时,该算法的运算量小于做一次FFT。仿真结果表明,该算法性能稳定,估计方差接近克拉美-罗限(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB),与M-Rife算法相仿。该算法便于实时地实现高精度频率估计。     

Radon-Wigner变换改进算法在多目标分辨及参数估计中的应用

提出了一种改进的Radon—Wigner变换方法应用于多目标分辨与参数估计。文中首先分析了基于Radon—Wigner变换的参数估计原理,针对WVD平面上的优化搜索问题,提出了变尺度两级搜索算法,以相对较小的计算量,提高了参数估计的精度。对于多分量信号的分辨,应用频域信号分离技术,有效抑制了强信号对弱信号的影响。仿真结果表明：上述方法减小了算法的计算量,提高了多目标分辨性能。     

基于张量四元数极化平滑的极化-DOA估计

为了解决相干信号的极化平滑算法在小快拍数和低信噪比条件下估计性能较差的问题,结合四元数的正交特性和协方差张量方法,提出了一种基于张量四元数的极化平滑多重信号分类（Multiple Signal Classification,MUSIC）解相干算法。首先,为了充分利用接收数据样本中的多维结构信息,建立了由张量四元数表示的柱面共形阵列极化平滑信号模型;其次,将平滑后的张量协方差矩阵通过高阶奇异值分解得到信号子空间;最后,通过极化秩亏MUSIC算法对入射相干信号分别进行二维波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计和极化参数估计。仿真结果表明,该算法在小快拍数和低信噪比条件下具有更高的估计精度和分辨能力。     

一种改进载波相位恢复算法

为了解决载波相位恢复算法频偏估计范围小、估计精度低、计算复杂度高等问题,提出了一种基于Q次方的极性环与极性判决(Polar Decision,PD)算法相结合的Q次方极性判决(Q-th Power Polarity Decision,QPD)算法.首先对判决导向(Decision Directed,DD)算法、PD算法、基于Q次方的极性环进行性能分析;然后结合基于Q次方的极性环和PD算法的优点,提出性能更好的QPD算法,并分别在不同频偏和不同信噪比条件下对这四种载波相位恢复算法进行性能仿真与性能比较;最后,在QPSK、8PSK、16APSK和32APSK这四种调制方式下,分析QPD算法的误码率、资源消耗和吞吐率.仿真结果表明,该算法相比于DD算法、PD算法、基于Q次方的极性环具有频偏估计范围较大、估计精度较高、资源消耗相对较少、吞吐率较高等特点,且适用于多种调制方式.