突发模式OQPSK接收机的一种快速同步算法

快速取得载波同步和位时钟同步是突发模式通信系统的基本要求。该文提出了突发模式OQPSK接收机的一种快速同步算法。该算法使用一个特定图案的前导字,在前导字期间经过适当处理,将待估计的载波相位和垃时钟相位分开,然后采用开环方法进行并行、独立地估计。理论分析和模拟结果表明,该算法可快速建立载波同步和位时钟同步,并可应用于卫星通信、移动通信等场合。     

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。     

一种新的基于软件无线电的QAM调制信号的同步算法

在软件无线电数字通信系统中,为了基于纯软件来实现收发同步,提出了一种新的基于软件无线电的QAM调制信号的同步算法。该算法采用载波相位补偿频率偏移的思想,利用软件编程实现。另外,在DSP实现中还引用了载波系数表和帧缓存的思想,这样有助于实时性的实现。理论分析及仿真试验表明,该算法具有实用性。     

基于分级统计最大平均功率的WBAN符号同步算法

基于最大平均功率的符号同步算法,适合无线体域网对同步算法的快速定时、对载频偏移不敏感特性的要求。基于IEEE 802.15.6标准,通过分级统计平均功率的方法降低算法运算复杂度,实现了体域网链路的低复杂度高效率符号同步。理论推导及仿真结果表明,该算法可在32个符号内完成符号同步,算法复杂度较常规的最大平均功率算法最多可降低近90%。其快速同步及不受载波相位偏移影响的特性也为载频同步及帧同步提供了更多的优化空间。     

一种全数字QAM接收机符号定时和载波相位恢复方案

本文提出的全数字ＱＡＭ接收机同步系统的实现方案，将最大平均功率定时同步算法与最大似然载波相位恢复方法相结合，实现了符号定时的同步和载波相位的恢复，整个算法构成一个数字信号处理过程，将符号定时、载波相位和符号解调最佳问题的三维搜索分解为符号定时和载波相位最佳估计的一维搜索，在实现同步的同时也得到符号的最佳解调。算法在定时和相位估计过程中分别采用局部并行前向结构，运算速度快，不需要专门设计同步头就能用于ＴＤＡＭ突发模式。     

π/4-QPSK载波同步算法改进及数字化实现

基于高速突发通信对同步时间的要求以及实际工程实现的需要,对数据辅助式载波同步算法进行了改进。仿真表明当信噪比不小于8时,该算法仅需少量符号就能快速捕获初始相位,并解决了载波跟踪环的相位模糊问题。通过相位旋转,将变换成信号,采用通用环进行载波相位跟踪,硬件实现简单,适合于无线高速突发通信系统。     

基于相位旋转和帧头检测的16APSK相位模糊纠正算法

针对16APSK信号载波同步的多重相位模糊问题,提出了一种简单的结合相位旋转和帧头检测的相位模糊纠正算法。对16APSK信号载波同步的相位模糊问题做了简要介绍,并进行了数学推导和分析。提出的相位模糊纠正算法,首先利用CORDIC算法进行角度计算和相位旋转,把16APSK信号的12重相位模糊降低到4重相位模糊,接着利用帧头检测技术对4重相位模糊进行纠正,最终得到正确的星座图和解码数据。为了验证算法的可行性,在FPGA上对提出的相位模糊纠正算法进行了实现和测试,测试结果表明,提出的算法能够正确纠正16APSK信号载波同步中的多重相位模糊问题。     

基于前向结构的高动态突发信号载波同步算法

为实现高动态突发通信系统载波快速同步,提出了一种新的基于前向结构的突发信号载波同步算法,采用多级处理方案分级实现多普勒变化率、多普勒频偏及载波相位的估计及恢复.理论分析及数值仿真表明,在高动态低信噪比条件下,新算法的载波同步信噪比损失小于1 dB,且对多普勒变化率及信号电平参数不敏感,实现复杂度低,能够满足高实时性应用需求.     

基于FPGA的直扩信号同步设计与实现

根据解调器的需要,基于软件无线电设计思想,设计了一种采用串并结合的全数字超前—滞后环路,实现了伪码快速同步、全数字点叉积锁频环和松尾锁相环,实现快速载波频率相位同步的技术方案,介绍了伪码同步和载波同步电路的工作原理与实现结构。采用此同步系统设计的解调器结构简单、性能稳定,可通过软件升级进行功能扩展,可以应用到多种通信和侦察接收机中。     

一种适用于机载卫星通信的载波恢复算法研究

机载平台下的小站型卫星通信系统,通常需要在低信噪比条件下进行解调;因此,如何完成低信噪比条件下的载波恢复成为解调中的一个关键问题。分析了一种基于相位内插的低信噪比载波恢复算法,此算法利用FFT算法进行频偏估计,然后利用相邻2个帧头的相位估计结果进行内插,得到帧内各符号的载波相位信息,实现载波恢复,并对不同帧头长度比例下的帧头选取和载波恢复算法的性能进行了仿真分析,结果表明此算法能够很好地完成低信噪比下的载波恢复功能。     

复杂环境下突发短帧扩频通信系统处理算法设计与综合性能仿真

以海上舰船和无人机控制信道为应用背景,结合某扩频通信系统的设计提出一种适合突发短帧模式的扩频通信系统设计方案.给出关键模块的实现算法分析,针对突发模式特点设计了一种频域并行伪码捕获算法,该算法采用变频率覆盖、变频率步进、变积分时间的搜索策略,使系统既能在大频偏条件下工作,又能在低载噪比条件下工作.论文还设计了一种在突发短帧模式下,能同时实现位同步和帧同步的联合同步算法.最后对设计方案进行综合性能数值仿真与分析.     

Beyond 3G移动通信系统的小区搜索算法

本文给出了一种可用于Beyond3G的帧结构,利用在物理帧中添加单载波调制的同步信道的方法来实现快速小区搜索。小区搜索过程主要包括时隙同步、帧同步和小区识别过程。本文通过对小区搜索算法的检测概率和虚警概率进行分析,推导出小区搜索的平均搜索时间来分析设计方案的性能。最后,通过在IMT-2000modelA信道环境下对小区搜索算法的性能进行仿真,验证了设计方案的正确性。     

一种卫星SCMA系统接收机同步算法

SCMA技术通过资源过载能够实现大规模用户的并发接入,非常适合物联网应用,但是SCMA解调性能受定时误差和载波频差影响较大。对此,文中通过基于导频的两阶段频差估计算法和ML相位偏差估计算法,实现大频差下的高精度频、相偏估计;通过SCMA和LDPC联合迭代,利用发送数据实现高精度定时误差估计。仿真结果表明,在AWGN信道下,载波同步算法采用优化的帧结构后可以获得距理想性能不到0.25dB的优异性能,定时同步算法在1次迭代下获得了距理想性能仅0.2dB的性能,在3次迭代下获得了与理想性能一致的优异性能,能适应大频差、高动态的卫星信道环境。     

Joint frame synchronization and frequency offset estimation in OFDM systems

A new joint frame synchronization and carrier frequency offset estimation scheme in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems is proposed in this paper, where both frame synchronization and carrier frequency offset estimation can be performed by using only ONE training symbol. Frame synchronization and carrier frequency offset acquisition are performed simultaneously in the proposed scheme. Reliable frame synchronization is obtained in the proposed scheme even in low SNR. The maximum carrier frequency offset acquisition range of the proposed scheme can be up to one half of the total signal bandwidth. The same training symbol can also be utilized to carrier frequency offset Fine Adjustment, which estimates the remaining carrier frequency offset after acquisition with higher accuracy. The performance comparison of the proposed Fine Adjustment algorithm and Schmidl's algorithm by using computer simulation illustrates and verify the superior performance of the proposed algorithm with regard to estimation accuracy.     

一种基于星间光链路的帧同步与频偏估计方法

为了解决星间激光通信不同步导致的信息质量差与解调难度大等问题,针对滑动互相关算法帧同步易受载波频偏影响的不足,采用计算仿真的方法分析了星间多普勒效应引起的载波频偏程度,提出差分相关算法以实现帧同步与载波频偏估计,并给出硬件实现方案,分析了差分相关算法的帧同步与载波频偏估计性能。结果表明,差分相关算法能够实现大载波频偏影响下的帧同步,且具有较强的频偏估计性能,采用差分相关算法后系统的误码性能提升近3dB。此结果说明,差分相关算法是解决星间激光链路同步问题的有效方法。     

Dynamic resource allocation for DVB‐RCS networks

To provide high‐speed multimedia services using the digital video broadcasting‐return channel satellite (DVB‐RCS) standard, it is imperative to efficiently assign timeslots according to user demands and dynamically take into account the variations of the propagation conditions. In satellite networks operating above 10 GHz, rain fading constitutes the dominant factor deteriorating the quality of service. In this paper, a novel two‐phase resource allocation scheme for a DVB‐RCS compliant satellite network is proposed. The scheme operates in two phases, the resource calculation and the resource assignment. In the resource calculation phase, based on a dynamic channel model, an efficient algorithm is presented to determine the superframe design that maximizes system throughput. In the resource assignment phase, a novel Hybrid Bin‐packing algorithm is introduced maximizing the utilization of the multi‐frequency time division multiple access frame. The proposed algorithm has been compared with existing schemes exhibiting significantly better results with regard to overall system throughput. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种适用于极低信噪比环境的迭代同步方案

卫星通信、深空通信等应用要求接收机在很低信噪比下工作。近年来研究热点基于码辅助同步算法能够利用编码间依赖关系提高参数估计性能,以实现正确解调。本文以码辅助同步算法为基础,综合分析同步各环节参数估计需求,设计较短帧头的帧格式,提出了一种完整的迭代接收机结构。同时精心选择预估计算法,将定时偏差、载波频偏压缩到很窄范围。最后对码辅助算法迭代复杂度高的问题进行了优化。仿真表明,在极低信噪比下,该结构同步性能良好,复杂度低,传输效率高。     

SC-FDE宽带航空数传接收机的设计与实现

为满足航空信道条件下的远距离宽带数据传输需求,基于单载波频域均衡传输(SC-FDE)体制,采用8 PSK调制体制进行了宽带数字接收机的设计,包括传输帧同步、载波同步、定时同步、信道估计和频域均衡.同时,为保证灵活应用的需求,采用数字内插的方式进行了可变传输速率设计.基于Xilinx现场可编程门阵列(FPGA)平台对硬件实现进行优化,最终实现了传输速率能够从112.5 Mbit/s覆盖到900 Mbit/s的数传接收机.仿真分析和硬件测试结果表明,该接收解调设备能够实现很好的性能指标,同时SC-FDE架构具备有效补偿多径传播影响的能力,适合应用于高动态无线宽带航空数据传输系统中.