卫星信道下混合信号频偏的估计方法

针对非协作卫星通信场合中同调制参数的MSK单通道混合信号的载波频偏估计问题进行研究,推导了卫星信道条件下MSK混合信号的循环谱表达式。通过搜索零频率处循环频率轴上的大强度谱线进行混合信号频偏估计,并针对谱线选择时存在的模糊问题,利用循环谱快速算法中的泄漏谱线包络辅助进行模糊消除。仿真结果表明在信噪比大于-20 dB时,对混合信号载波频偏估计较为准确。该方法对混合信号载波初相和时延等未知参数影响不敏感,并且不需要任何先验信息,其估计精度能够满足后续信号处理的需要。     

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。      

单通道混合信号的幅度估计算法

针对非协作通信场合中同调制参数的MSK单通道混合信号的幅度估计问题进行研究。在MSK混合信号的循环谱推导的基础上,通过搜索零频率处循环频率轴上的大强度谱线进行混合信号的幅度估计,利用循环谱算法中的泄漏谱包络辅助来消除谱线选择时存在的模糊问题,并通过大强度谱线位置的泄漏谱包络值来修正相应位置的循环谱幅度,以提高估计精度。仿真结果表明在信噪比大于?15dB时,该方法对功率差异不大的混合信号幅度具有较高的估计精度。该算法无需任何先验信息,适用于低信噪比环境,具有实用价值。     

一种部分响应CPM信号的调制参数盲估计算法

针对非协作通信环境下部分响应CPM信号的调制参数盲估计问题,提出了一种系统的参数估计方案,可依次对载波频率、符号速率、调制指数和调制阶数进行有效地估计。在基于循环平稳特性的符号速率估计的前提下,对联合估计算法进行简化,构造新的代价函数,实现载波频率和调制指数联合估计,提取循环谱线特征估计调制阶数。仿真试验表明,该算法在信噪比10 d B时具有较好的估计效果。     

基于循环谱的BPSK信号符号速率盲估计

在非协作通信中,符号速率估计是信号解调的关键过程。提出了一种基于循环谱分析的二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)信号符号速率的盲估计方法,利用BPSK信号在循环频率维度中区别于其他相移键控(Phase Shift Keying,PSK)信号的峰值奇异特征,精确提取BPSK信号的载波频率,之后利用载波频率值估计符号速率。仿真结果表明,在信噪比不低于2 dB时,所提方法估计结果值与理论值完全一致。     

基于softmax回归的通信信号循环谱的多分类识别方法

通信信号调制方式的自动识别在通信对抗领域中具有重要作用,同时也是未来认知无线电系统的重要组成部分,如何在日趋密集的信号环境中快速准确地识别多个混合通信信号是实现通信信号调制方式自动识别的重点。针对这种情况,以数字通信信号的循环谱为特征,通过构建softmax回归多分类识别器,提出一种基于softmax回归的通信信号循环谱的多分类识别方法。通过计算机验证不同条件下的算法性能,证明了该方法无需知道典型的数字调制信号(如ASK,BPSK,QPSK,16QAM,64QAM)的符号率、载频以及同步定时等先验信息,对它们组成的混合信号可以正确识别其中包含的每个调制信号的调制方式,并且识别速度较快。     

利用功率谱最大最小平均比的频谱感知算法

由于载波频偏未知和噪声不确定性影响,信号功率谱的最大值和最小值不能根据单个频点来准确估计。该文提出利用功率谱最大最小平均比的频谱感知算法。利用基频附近一段功率谱的平均值作为功率谱最大值估计,利用功率谱中点频率附近一段的平均值作为功率谱最小值估计,将此二者之比作为检测统计量。推导了算法的虚警概率,得到了判决门限。加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下的仿真结果表明:该算法性能优于基于功率谱分段对消频谱感知算法（PSC）和基于功率谱的平均比值算法（PSRA）,降低了载波频偏未知和噪声不确定性对频谱感知算法性能的影响。      

一种改进的卫星MPSK通信信号盲载频估计算法

针对第三方侦察中卫星通信信号的载波频率高精度估计问题,提出了一种没有先验知识条件下的MPSK信号盲载频估计改进算法,推导了MPSK信号四阶循环累积量运算的简化形式,并采用循环重叠Welch功率谱粗载频估计和四阶循环累积量精估计的方法完成MPSK信号的载频估计,大幅降低了运算量。仿真实验证明了所提算法的有效性。     

基于PSP及Kalman滤波的PCMA信号盲分离算法

提出了一种成对载波多址系统中信息序列和信道联合估计的算法。该算法在不具备任一协作通信方发送的信息序列的先验知识前提下从混合信号中解调出两路信息序列。该算法结合了逐幸存路径处理法无延迟的信道参数估计特性和Kalman滤波良好的估计性能。仿真实验表明,该算法具有良好的信道捕获与跟踪能力,且实现较好的符号序列估计性能。     

一种适用于QAM信号的数字载波估计算法

由于发射和接收机振荡器的不稳定或/和信道的多普勒效应,使载波同步与补偿成为QAM信号接收的关键环节。针对非协作通信中各类载波同步算法只能校正较小的频率偏移的局限,根据QAM信号的基本特点,利用传输符号的统计独立特性,提出了一种新的数字载波频率估计方法。该算法采用开环方式,不需要导频数据,可以估计较大的频率偏移;没有反馈环路,复杂度低,实现起来比较简单。同时,该算法作适当改进,可以直接用于载波的估计。计算机仿真结果表明:该算法可以较好地对各种QAM信号中存在的较大频率偏移进行估计并做补偿;适当改进后可以直接用于估计载波频率,估计效果良好有效。     

卫星常用调相信号自动调制识别算法

针对高阶幅度相移键控（APSK）信号在卫星通信中的应用,提出了一种识别数字调相信号的新方法。在信噪比估计的基础上,利用信号包络的统计特征对MPSK,MQAM,16APSK和32APSK信号进行区分。理论推导和实验仿真验证了该统计特征具有对加性高斯白噪声和滚降系数不敏感的特性。根据鲁棒性较好的四阶循环累积量提出一种新的特征参数Q以实现MPSK和MQAM信号的类内识别。仿真表明,当信噪比达到5dB时,该方法拥有较好的识别率（〉95％）。     

一种CPM信号参数盲估计方法

针对非协作通信下CPM信号参数盲估计问题,提出了一种系统的有序的盲估计方法,实现了对CPM信号的载频、符号速率、调制指数和调制阶数等参数的精确估计。利用CPM信号的循环平稳特性,采用了基于周期谱的符号速率估计方法,构建了代价函数,采用联合估计法对调制指数和频偏实现了三维的精确搜索,最后实现了基于循环平稳性的CPM信号调制阶数的准确识别。理论分析与试验仿真表明,新方法具有较高的正确估计概率,且在低信噪比下也能达到较好的效果。     

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。     

脉冲噪声下基于分数低阶矩的MQAM信号载频与符号率联合估计

针对传统MQAM信号载频与符号率估计算法在脉冲噪声下性能不佳甚至失效的问题,该文结合分数低阶矩与共变理论,推导了MQAM的分数低阶循环谱密度函数,并分析了升余弦脉冲成型条件下的MQAM信号循环谱特征。将分数低阶矩引入离散频域平滑谱(DFSM)估计。提出了一种基于分数低阶矩的MQAM载波频率与符号率联合参数估计算法,采用相邻谱切面求平均的方法,有效的避免了由于分辨率不足造成估计误差。仿真实验结果表明,与二阶DFSM循环谱估计算法相比,本文算法不仅能够抑制脉冲噪声的影响,而且在较为恶劣的噪声条件下均能有效的估计MQAM信号的载频与符号率,具有更好的抗干扰能力与适用性,适用于不同调制阶数的MQAM信号。      

一种非数据辅助的连续相位调制信号符号速率估计算法

在对连续相位调制信号（Continuous Phase Modulation, CPM）的循环平稳性分析的基础上,本文推导了其谱频率为载频的循环截面上离散谱线与调制参数的关系,提出一种非数据辅助的CPM信号符号速率估计算法。该算法采用频域谱平滑的方法得到循环谱估计,利用非线性滤波方法进行离散谱线提取,根据信号的谱线特征,判断信号为单指数或多指数CPM信号,进而得到符号速率的有效估计。仿真实验结果表明,该算法不需精确载频估计,具有较好的抗噪声性能,并能用于频率选择性衰落信道。      

宽带压缩感知信号源个数估计算法

基于压缩感知的信号采集系统是目前宽带信号采集的重要发展方向,将其应用于通信侦查或频谱监测等宽带接收任务时,接收信号实际是处于宽带范围内的多个时域重叠的窄带信号,此时多分量压缩感知信号中的信源个数是后续信号处理的关键。本文针对调制信号在双频率平面具有稀疏性和可区分性,提出一种基于重构稀疏循环谱特征的信源个数估计算法。算法以重构误差的变化率作为迭代终止条件,应用改进的正交匹配追踪算法重构混合信号的循环谱,并应用循环谱的对称性实现信源个数估计。仿真表明,算法在-12dB条件下,信源个数估计准确率可以达到99%。      

单载波MPSK/MQAM调制信号的参数盲估计改进算法研究

当对单载波多进制数字相位调制（Multiple Phase Shift Keying，MPSK）和多进制正交幅度调制（Multiple Quadrature Amplitude Modulation，MQAM）等星座类调制信号进行盲解调时，首先须进行频偏和符号速率的盲估计，传统的多次方谱频偏估计算法与二次小波符号速率估计算法具有较好的估计性能，但由于离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）的栅栏效应以及噪声的影响，其估计精度和可靠性有限。针对这些问题，本文采用了新的频率估计方法从而减小栅栏效应的影响提高了频偏和符号速率的估计精度，并提出一种基于信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）和谱峰指数的置信度准则，增强了频偏估计的可靠性。以QPSK和16QAM为例，进行了仿真分析，仿真结果表明，改进算法复杂度略高于传统算法，但其性能优于传统算法性能，可以有效提高频偏以及符号速率的估计精度及其可靠性，16QAM和QPSK具有类似的性能趋势，但需要更高的信噪比才能达到和QPSK相同的性能。本文算法鲁棒性强，具有很好的应用价值。      

单信道时频重叠双信号的码速率估计方法

提出一种基于四阶循环累积量的功率谱分析算法,用于解决单信道时频重叠双信号的码速率估计问题。通过计算循环频率轴上不同频率处的四阶循环累积量值,得到双信号在各自循环频率处的脉冲,对脉冲序列进行功率谱分析,提取隐含的周期性从而估计双信号的码速率。算法适用于多种数字调制类型的通信信号,且在低信噪比下也具备较好的估计性能。理论分析和仿真试验结果均证明了算法的正确性和有效性。     

中频通信信号信噪比的快速盲估计

信噪比是通信信号处理中的一个重要参数,许多算法都以它作为先验信息来获取最佳性能。该论文通过确定中频通信信号的频谱范围来计算信号能量,进而根据定义估计信噪比,由此提出了一种中频通信信号的信噪比快速盲估计方法。对BPSK,QPSK,16QAM等常用线性调制通信信号的仿真表明:该方法性能稳定,在数据样点长度为4096且信噪比变化范围为-5 dB到25 dB时,估计值的偏差和均方根误差基本都小于0.5 dB。与基于特征值分解的方法相比,在得到精确估计结果的同时具有计算复杂度小、适应动态范围广等优点。     

带残余频偏的QPSK-DSSS信号参数盲估计

本文对带残余频偏的正交相移键控(QPSK)调制的直接序列扩频(DSSS)信号参数估计问题展开研究.将二次谱法拓展到带残余频偏的QPSK-DSSS信号伪码周期估计中,即对信号的功率谱再进行傅氏变换并取模平方.其原理在于信号的二次谱将在伪码周期的整数倍处出现代表信号存在的尖锐三角形脉冲.对于残余频偏大小以及伪码码片速率的估...