PCM/FM遥测序列软解调研究

为了提高PCM/FM信号解调系统的性能,本文研究一种多符号检测(Multi-Symbol Detection,MSD)技术.首先针对PCM/FM在硬件解调中存在的一系列问题,引入MSD软件解调方法;随后研究MSD在低信噪比下解调同步的实现;最后进行算法仿真,结果表明,在误码率10-4处时,检测性能比传统非相干鉴频算法可提高近3 dB,性能十分理想.     

一种用于遥测多符号检测的位同步算法

为使现有遥测脉冲编码调制/调频(PCM/FM)系统中的定时同步环路可直接用于多符号检测(MSD),从而降低系统的复杂度,提出了一种适用于遥测PCM/FM MSD的位同步算法。该算法采用MSD的似然比作为定时估计的统计变量,据此可直接利用传统PCM/FM限幅鉴频接收机中的定时同步环路来实现位同步。与传统的基于“迟早门”的MSD位同步算法相比,所提算法节省了一个MSD支路的运算,极大降低了接收机存储和计算资源。此外,所提算法采用Gardner算法作为定时误差检测单元,便于高速实现;所提算法的定时估计误差的归一化方差在低信噪比区仍小于0.01,满足遥测接收机的要求,且误比特率(BER)性能与理想同步情况相比,几乎没有损失。     

PCM/FM调制器的设计仿真与实现

PCM/FM是遥测中常用的一种体制,文章基于软件无线电技术,采用全数字化方法设计实现PCM/FM调制信号源,并结合测控体制的指标要求构建算法模块,进行MATLAB全精度仿真,并采用高速DSP+DUC完成PCM/FM中频调制器的硬件设计,最后得到测试结果.实践证明该系统的设计稳定可靠,在工程中具有较大实用价值.     

中频PCM/FM信号全软化FM解调的一种实现方法

本文介绍了中频PCM/FM信号全软化FM解调系统的组成、解调原理及软件解调的一种实现方法,完成了对软件解调算法的理论阐述和数学推导,并根据推导出的数学模型在Matlab平台下进行软件设计,最后进行了仿真测试和实验验证,仿真结果和实验结果证明了该实现方法的可行性。     

高效LDPC码及OFDM在遥测系统中的应用研究

对LDPC编码技术和OFDM调制技术在PCM/FM遥测系统中的应用进行了研究,提出一类具有线性编码复杂度的QC LDPC码,建立LDPC OFDM的PCM/FM系统模型.仿真结果表明,把LDPC编码技术和OFDM调制技术结合起来应用于PCM/FM遥测系统中可以提高系统的可靠性和频带利用率,有利于高速率数据传输的实现.     

一种基于GPU的PCM/FM信号多符号检测算法

PCM/FM信号的非相干鉴频解调存在门限效应,将多符号检测技术引入PCM/FM信号的解调中,可以提高约3 dB的解调增益.多符号检测多采用FPGA实现系统功能,存在硬件设计周期较长、 硬件平台通用性低和升级难度大等问题,距离软件无线电设计理念有较大的差距.针对传统硬件实现的问题,设计了基于GPU的多符号检测实现方法,根...     

基于线性预测的多普勒频率估计方法研究

PCM/FM是遥测系统中广泛采用的一种编码调制方式。分析了基于DSTFT解调PCM/FM信号时采用逐频点搜索修正多普勒频率的方法存在的不足,提出了基于线性预测的多普勒频率估计方法,该方法通过对单一码元内的数据进行线性预测,扩展了有效数据的长度,在降低运算量的同时提高了频率分辨率。理论分析与仿真结果表明,这种方法能够利用较短的数据完成较高精度的多普勒频率估计。     

一种PCM/FM接收机的定时同步设计和实现

时钟同步是接收机的关键问题,传统模拟解调灵活性差,调试复杂。针对测控中常用的PCM/FM体制,介绍了一种全数字接收机的定时同步方法,采用数字转换跟踪环估计定时误差,通过内插计算和反馈控制采样时钟完成误差校正。同步计算全部由软件实现,设计灵活。Matlab仿真及VHDL代码的硬件实测结果表明,该方法同步时间快、定时精度高,适合FPGA实现。     

大动态PCM/FM信号的载波频率同步

针对大动态脉冲编码-频率调制(PCM/FM)遥测信号的载波频率同步,提出了基于快速傅里叶变换(FFT)及频谱重心的载波频率估计方法,并采用了频谱叠加及频谱截取的优化方法提高算法估计精度.相对于其他基于FFT的频率估计算法,频谱重心法有着更高的估计精度及更好的抗噪声性能,而且复杂度代价很小.仿真的均方误差结果表明,基于FFT长度为2048和2块叠加以及保留信号99.9%能量的频谱截取方案有最好的估计性能.在最大多普勒频率、多普勒一阶变化率及二阶变化率分别为0.5倍、0.3倍及0.2倍符号率的大动态条件下,基于频谱重心法的二阶锁频环能够较好地完成载波频率跟踪.误码率曲线表明,经过频偏校正后的多符号非相干解调(MSD)性能与无频偏情况相比,无性能损失.     

大动态PCM/FM遥测信号的非相干解调

针对大动态低码率PCM/FM遥测信号的可靠接收问题展开研究,给出了一种基于连续相位调制（CPM）信号原理的载波频偏矫正及差分序列检测的非相干接收方案。针对限幅鉴频、多符号检测及差分序列检测等3种非相干解调算法,介绍了各自应用于PCM/FM信号的算法原理,并比较了3种算法的解调性能及对大动态环境的适应能力。计算机仿真表明,在无残留频偏情况下,2符号相位差分序列检测性能最好;但在0.05倍码速率的残留频偏下,1符号相位差分序列检测的性能更好,优于2符号相位差分序列检测、限幅鉴频检测和多符号非相干检测。对PCM/FM信号的讨论包含了几种典型的非相干解调,对大动态环境下的PCM/FM接收有重要的参考价值。     

模平方优化的低复杂度多符号检测

针对传统多符号检测算法（MSD）在脉冲编码调制/调频（PCM/FM）信号解调时存在复杂度高、工程实现难度较大的问题,提出了一种优化模平方的低复杂度多符号检测算法。通过将传统MSD中的模平方运算近似优化为绝对值加减法运算,使用的计算资源下降为原来的80〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗左右。仿真结果表明,与传统的MSD算法相比,该优化算法降低了计算资源,同时几乎不损失性能,有利于硬件的实现,具有较强的实用价值。     

基于多符号检测的连续相位频移键控信号定时同步方法

连续相位频移键控(CPFSK)作为遥测体制标准被广泛采纳。多符号检测(MSD)技术能够降低CPFSK信号的解调门限,这要求CPFSK定时同步方法能够在更低的信噪比条件下正常工作。针对现有的CPFSK定时同步方法在低信噪比下同步困难的问题,该文提出一种基于MSD的CPFSK定时同步方法,且适应可变符号速率CPFSK信号接收。数值仿真结果表明,在E_b/N₀为0 dB,符号速率为2 Mbps的情况下,该方法的误比特率性能比传统单符号间隔似然检测同步方法提高2 dB;与MSD迟早门时延同步方法性能相近,但消耗的硬件资源不及后者的40%。原理样机实测结果验证了数值仿真和资源评估的正确性。     

基于数字信道化的大动态PCM/FM遥测信号角跟踪

采用单脉冲单通道角跟踪体制,提出一种基于数字信道化实现大动态脉冲编码调制/频率调制(PCM/FM)遥测信号的角跟踪方法。由于PCM/FM信号是一个窄带信号,而多普勒频偏达到±1MHz,为了能在较宽的接收带宽、较大多普勒频偏中准确捕获跟踪到窄带PCM/FM信号,首先对接收信号进行数字信道化划分,对多个子信道同时检测,将检测后的数据进行融合、幅度检波,最后进行角误差的估计。仿真结果表明,本文提出的方法能够快速实现信号的角跟踪,高效可行。     

基于MATLAB的遥测PCM/FM信号解调仿真

为解调遥测体制中常用的PCM/FM信号,在受到鉴频电路的启发后,提出了非相干包络检波算法,这种算法共包括限幅、求导、低通滤波3个步骤。详细讲述了这种解调算法的基本原理和实现过程,并对一些关键步骤做了着重说明,最后用MATLAB进行了仿真,画出了误码性能曲线。仿真结果表明该方法不仅能够有效抑制各种干扰、具有较好解调性能,而且原理简单、运行效率高。     

基于混沌序列的遥测PCM数据加密算法

指出了在遥测系统中应用信息保密技术的必要性。结合遥测数据加密的基本要求,提出对遥测PCM数据进行混沌加密的方法,着重分析了遥测PCM系统的信息加密方案和密钥同步实现措施。该措施有助于遥测信号中断后的密钥重新准确同步,另外还对收发两端密钥同步的可靠性进行了理论计算,同时分析讨论了该遥测PCM混沌加密系统的安全性能。仿真结果表明,该方法没有引起收端的误码扩散,而且能够确保遥测PCM系统的加密强度要求。     

PCM/FM遥测系统中用于去除多谱勒频率和载波频偏的新方法

本文首先分析了均匀采样二阶DPLL(Digital Phase-Locked Loop)误差传递函数的特性,并基于均匀采样二阶DPLL误差传递函数的高通特性提出了脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统中用于去除多谱勒频率和载波频偏的新方法;然后给出了设计实例和相应的计算机仿真结果;最后给出了有效的实现方法。计算机仿真结果表明,基于均匀采样二阶DPLL误差传递函数的高通特性用于去除多谱勒频率和载波频偏的方法是可行的。     

VHDL实现PCM码解调程序模块设计

依据VHDL程序设计出针对现场可编程门阵列(FPGA)的脉冲编码调制(PCM)码解调电路.解调数据过程分为位同步、字节同步、帧同步和串并转换,并对相关程序模块进行仿真.通过调试硬件电路,验证了该PCM码解调系统所实现的功能.