8PSK/16APSK信号的频偏估计及误比特率分析

针对8移相键控(PSK)和16振幅移相键控(APSK)信号的频偏估计及误比特率,介绍了高阶的恒包络数字调制方式8PSK和16APSK,重点研究2种调制信号的频偏估计,并搭建通信链路模型。采用Matlab对8PSK,16APSK调制信号在加性高斯白噪声下的频偏估计进行仿真分析,并使用频偏估计得到的载波频率进行相干解调,最后对比分析实际误比特率与理论误比特率。仿真结果表明：在不同信噪比的加性高斯白噪声信道条件下,8PSK的抗噪声性能比16APSK好;采用本文给出的频偏估计方法能够较好地接近理论误比特率,为设计通信系统提供依据。     

一种适用于突发16APSK信号的载波同步算法

为了实现突发16APSK信号载波同步,介绍了信号模型,给出了开环载波同步算法,分析了开环载波频偏估计和载波初始相位估计,介绍了闭环载波同步算法,重点介绍了载波相位误差提取和闭环载波跟踪。通过载波同步仿真分析了开环频偏和初始相位估计及闭环开环联合算法的性能,验证了其适用于突发16APSK载波同步。     

应用于卫星通信的DVB-S2载波同步算法研究

新一代数字电视广播标准DVB-S2在卫星通信中的应用越来越广泛,如何保证接收机能够在卫星信道的低信噪比和大频偏条件下正常工作是DVB-S2接收系统需要解决的关键问题。本文重点研究可以支持QPSK、8PSK、16APSK和32APSK四种调制方式的载波同步算法,在对已有载波同步算法分析的基础上提出优化设计方案,增强了解调器捕获频偏和适应低信噪比的能力,并可适用于高阶调制方式。仿真结果表明,本文的算法能正确完成DVB-S2信号的载波恢复功能,可以应用于卫星通信的接收系统。     

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。     

一种高效的APSK调制信号载波频偏估计算法

提出一种有效的幅度相位键控(APSK)调制信号载波频偏估计算法。该算法针对定时同步后的信号数据,根据APSK调制信号星座图数据点幅度半径不同的特点,将星座图上幅度半径最小的数据点保留,其余幅度半径较大的数据点的值均置零。对置零处理后的数据进行4次方谱线提取,从而估计信号的载波频偏。仿真试验表明该算法计算复杂度低, 具有很强的实用性。当数据量为500,信噪比大于15 dB时,频偏估计均方误差低于-80 dB。     

一种全数字化32APSK高速解调器实现方案

针对我国高分辨率遥感卫星超高速数据的传输需求,提出一种速率高达3 Gb/s的全数字化32APSK高速解调器实现方案。方案根据32APSK调制体制星座映射特征,对传统的四相松尾环进行改进,通过引入量化判决模块筛选出32APSK星座图中对称相位线上的点,设计了一种适用于32APSK的四相松尾环载波同步算法。通过搭建基于大规模FPGA+DSP的可编程硬件平台进行了算法验证和解调器解调性能测试,测试结果表明,高速解调器在32APSK调制模式下的解调损失小于2 dB,满足实际工程需要。     

一种新的频偏估计与补偿方法研究

载频同步是通信系统中一个重要的问题,QAM在相干解调时,接收机需要提供一个与发射机调制载波同频的相干载波,以保证接收机以较低的错误概率恢复出发送信号,载波提取性能的好坏是评价接收机性能的重要标准.可见,为了保证信息的可靠传输,对载波频偏估计方法的研究具有重要意义,为此,本文研究了一种新的载波频偏估计算法,并利用估计出来的频偏对解调后的信号进行频偏补偿,仿真结果表明效果较好.     

APSK长突发信号的动态载波相位跟踪

APSK已被用于宽带数字卫星通信,在采用APSK长突发的卫星通信中,需要对一帧内的载波相位动态变化进行跟踪。针对粗载波同步和符号同步完成后的长突发APSK调制信号,提出一种新的载波跟踪方案,该方案采用一种基于星座分割的NDA鉴相算法,使用两个二阶锁相环,并借助于一个很短的独特码解相位模糊,可在很高的数据传输效率下,克服一般闭环法的捕获时间问题,实现对整帧信号载波相位的顺利跟踪。     

一种用于OQPSK调制测试的快速载波同步方法

OQPSK调制信号测试中传统基于科斯塔斯环的载波同步方法具有载波捕获时间长与入锁慢特点,不能满足实时分析测试的处理需求。针对该问题,该文采用基于离散傅里叶变换的载波频偏预估计与简化载波同步环路相结合的改进方法,实现OQPSK调制信号测试中载波相位的快速精确跟踪。研究表明,所提算法可以有效的减小捕获时间且估计性能稳定,可以满足矢量信号分析测试的快速处理要求。     

一种突发模式下GMSK信号相干解调的方法

GMSK信号是一种连续相位调制方式,由于它具有较好的功率效率和频谱利用率,因此在无线通信领域得到广泛的应用。在此给出一种适合于数字化处理的突发GMSK调制信号的相干解调方式,利用基于FFT的载波频偏及符号时钟误差联合估计算法,实现前导字检测以及频偏和符号定时误差的估计和补偿。采用基于匹配滤波的前向位同步技术实现位同步,对存在残留频偏误差情况下该相干解调系统的解调性能进行了计算机仿真分析。仿真和实验表明,该解调方法具有良好的误码性能。     

高阶QAM信号多状态自适应卡尔曼滤波载波同步算法

通信信号盲载波恢复是非协作模式下接收方解调的关键环节之一。为提高频偏捕获范围与速度,同时有效增强算法跟踪时变频偏能力,本文针对正交幅度调制(QAM)信号,通过理论推导得出滤波器环路带宽的变化特性,提出一种基于自适应判决引导扩展卡尔曼滤波的载波同步算法。该算法在现有卡尔曼滤波载波同步算法的基础上,引入多状态自适应切换机制自适应地改变滤波器参数,并依据实验测试数据分析得出调整原则并完成滤波器参数的选取。理论分析和仿真表明,与已有的卡尔曼载波同步算法及二阶数字锁相环算法相比,该算法不仅捕获速度更快范围更大,且能在存在时变多普勒频移的情况下较好地跟踪时变频偏和相位,在大频偏条件下的算法跟踪性能与鲁棒性等方面均有优势。      

基于软件无线电的扩频通信系统同步性的研究

采用现场可编程门阵列FPGA实现软件无线电技术,控制和调整扩频通信系统的同步性能。该系统介绍了用FPGA实现对采样信号正交数字下变频,完成同步搜索和频偏估计,以及纠正载波频偏和调整码元速率,同步跟踪。系统锁定同步信息并跟踪载波频偏变化,进行扩频码的非相干解调和解扩,最后还原出基带信息,实现同步性。     

一种全数字化载波频偏估计器算法

本文提出一种适合ＱＡＭ调制信号的全数字经载波频偏观测器算法,它用于不再采用锁相环同步器的全数字接收机中直接测量频偏的大小,文中提出了频偏观测器算法,接着引入频偏的卡尔曼滤波算法,最终把频偏观测器与卡尔曼滤波器相结合构成了频偏估计器,为存在较大偏的移动通信信道中解决载波同步问题提供了一种实现方案。     

基于IEEE 802.11be标准的高阶调制信号的解调算法分析

针对IEEE 802.11be标准采用的4096QAM高阶调制信号，提出了一种基于data字段的Wi-Fi信号解调方法，设计了一套完整的Wi-Fi信号解调算法流程。首先，基于前导序列进行帧同步，再利用前导序列中的L-LTF进行载波频偏估计与补偿；其次，根据data字段确定调制类型及空分复用类型，进行信道估计和相位补偿；最后，对补偿后的数据进行解调处理，获得信号质量结果。经过采集数据实验，验证了该算法可有效实现IEEE 802.11be标准Wi-Fi信号的解调。     

一种通用MPSK载波同步方法及其FPGA实现

为解决MPSK体制信号解调中可能存在的较大载波频偏,介绍一种结合基于最大似然准则的FFT频偏估计与通用载波锁相环的多调制体制通用载波同步方案。依次分析了该方案的算法原理、结构特点与运算和硬件复杂度,并说明该算法在FPGA上实现该方案的整体结构安排与关键技术要点。在Xilinx的XC4VLX200芯片上实现了该电路。结果表明该电路可完成对较大的频偏、较低的信噪比条件下MPSK信号载波同步工作,具有较好的工程应用价值。     

高速率8PSK信号的载波同步及实现

提出一种高速率8PSK信号的载波同步方案,数字锁相环组合频偏搜索实现接收机小频偏的载波同步;多组小频偏同步单元的并行操作获得接收机大频偏的粗略估计,基于反馈闭环实现载波粗同步,然后由一组小频偏同步单元完成残余频偏的精确跟踪及相位同步.分析了载波同步的抖动特性,并基于FPGA实现了该方案.测试结果表明,该载波同步方案动态范围大,跟踪性能好,相位抖动小,长期稳定性好,在中低信噪比下,系统实现损耗小于0.5dB.适合于中继卫星信道高速率8PSK信号的载波同步.     

Ka波段行波管放大器应用16APSK调制信号研究

根据卫星Ka波段数传通道子系统高速传输2Gbps信息速率需求,数传调制方案拟选择16APSK调制方式,需研究Ka波段行波管放大器功率放大输出时非线性失真对16APSK调制信号解调影响。     

一种QPSK全数字化载波频偏估计算法

QPSK信号相干解调时的载波同步是设计QPSK全数字接收机的一个技术难点,它有两个方面,一是载波频偏估计,二是载波相位估计.本文对载波频偏估计算法进行研究,介绍了一种全数字化载波频偏估计器算法,对它进行数学分析,提出了改进的简化算法,通过计算机仿真对两种算法的性能做了比较.仿真结果表明,简化算法是可行的,并具有相对简单、更易于用DSP器件实现的优点,适合于工程实现.     

适用于高阶QAM解调的载波恢复算法及其实现验证

高阶正交幅度调制（QAM）系统中,随着QAM信号阶数的提高,频偏和相偏对系统解调性能的影响越敏感,其对同步性能的要求也越来越高。因此,必须在接收端对系统中的频偏和相偏进行更精确的补偿,使得接收端与发送端的载波信号达到同频同相,来提高解调系统的性能。本文首先简单介绍了两种常用两种面向判决的载波相位恢复算法,并利用MATLAB／Simulink为该算法搭建了系统仿真模型进行分析,然后给出了具体的实现方法并对其性能进行了分析。仿真结果表明,面向判决的载波恢复算法实现简单,稳态时抖动较小,非常适用于高阶QAM解调系统。     

MPSK数字解调器同步方案的实现

多进制相移键控MPSK调制信号的解调中,为提高解调性能,得到精确快速的载波同步和时钟同步,需要对载波检测和时钟检测作精心的设计。对MPSK的数字解调方法做了一些探讨,在载波同步中,分析了基于功率检测的频差检测方法及基于相差检测进行相位锁定的方法;详细介绍了时钟同步的波形估计方法的基本原理及幅度和频谱宽度对定时误差的影响。