连续相位调制信号的载波相位软同步算法

针对连续相位调制(CPM)信号载波相位同步困难的问题,提出一种通用的CPM信号的载波相位软同步算法。在CPM调制信号的Rimoldi分解的基础上,基于最大似然准则和EM算法推导了载波相位的软同步算法,该算法将解调器与同步器联合,利用CPM软解调器输出的软信息进行载波相位估计。仿真结果表明,该算法能够得到接近修正克拉美罗限的载波相位估计,并获得近似理想的误码率性能。     

连续相位调制的减少状态序列检测算法

给出了一种连续相位调制、结合判决反馈的减少状态序列检测算法,并将其推广到非相干检测形式,能大大减少维特比检测的状态数目。通过分析和仿真结果表明,与最优最大似然序列检测相比,该算法能有效地简化运算复杂度而性能损失较小,非相干检测较相干检测在10-3误比特率时性能损失约为2 dB,但它对载波恢复困难的情形更为合适和稳健。     

低复杂度的连续相位调制系统定时估计

为了降低定时估计的复杂度,提出了一种新的连续相位调制(CPM)最大似然(ML)定时估计算法.该算法利用基函数的替代集合(以勒让德多项式的形式)实现定时估计,能够使ML方案中的定时转移线性化,并且使原来复杂的求导运算变为简单的求和运算.结果表明,在开环以及闭环系统中,对于多个常用CPM信号而言,提出的算法能够解决近似ML定时问题,并且结果接近无偏估计值的下限.     

基于最大似然的非数据辅助频偏估计算法

基于最大似然准则的非数据辅助(NDA)频偏估计算法,可适用于前馈型结构中,能方便的应用在全数字接收机的载波同步中.利用QPSK信号对其中比较典型的L＆R、Fitz和M＆M算法进行了计算机仿真验证,仿真结果表明:M＆M算法的估计范围大,而Fitz和L＆R算法的估计性能好.并为全数字接收机的载波同步实现提供了设计依据.     

一种导频与数据联合辅助的半盲信噪比估计算法

提出了一种新的适用于MPSK突发通信系统的半盲信噪比估计算法。基于EM算法结构,已知的导频符号和未知的数据符号被同时用于信噪比估计,在保证系统频谱效率的前提下,有效提升了估计性能。理论分析和仿真试验表明,该方法的性能优于仅使用导频符号的数据辅助估计方法,同时在较宽的信噪比范围内优于仅利用未知数据符号的最大似然方法、二阶四阶矩方法(M2M4)等其它经典的盲信噪比估计方法。     

指数函数分解法的CPM非相干序列估计

连续相位调制本身所具有的高效频谱和功率利用率使得这种调制方式非常适合应用于无线通信环境中,但其解调的复杂度也随着记忆长度和进制数的增加呈指数增长。该文给出的非相干序列估计算法,通过将大量的参考信号分解成矢量形式,将信号间的相关运算转化为矢量乘法运算,可以有效地降低CPM解调器前端复杂度;在序列译码阶段,采用的是指数窗的截短方法,在不损失性能的前提下有效降低了解调器后端的复杂度。     

基于奇异值分解的多载波调制信号盲识别算法

针对高斯白噪声背景条件下,IFFT实现的多载波调制信号类内盲识别问题,提出了一种基于对构造数据矩阵进行奇异值分解的多载波调制信号盲识别算法。在无需知道任何多载波调制信号数据信息和扩频码类型及其长度等先验知识的条件下,根据构造数据矩阵的较大非零奇异值个数,按照简单的判定准则,即可准确判断多载波信号的类型,并取得了良好的效果。无需传统识别算法中特征提取之后复杂的分类器设计,简化了识别流程。理论分析和仿真均验证了算法的正确性和有效性。     

基于单频信号频率估计的载波频偏估计算法

在前向载波频偏估计中,为扩大捕获范围,提高估计精度,在最大似然准则的基础上,给出了一种非数据辅助的前向载波频偏估计算法。该算法利用由自相关函数估计频偏等效为在噪声中估计复单频信号频率的思想,将基于傅立叶变换的复单频信号频率估计方法应用到载波频偏估计中。对于2π／M旋转对称星座,该算法的估计范围扩大到了±1／2MT,并且具有较高的估计精度。计算机仿真结果给出了该算法在估计精度和估计范围方面的性能。     

空间调制信号的低复杂度球形译码算法

为进一步降低球型译码算法(SM-SD)的复杂度,同时不影响算法的误比特性能,提出一种SM-SD算法,采用了不同于目前存在的SM-SD算法的复变量实数化方式,具有独特的搜索树结构,搜索树的相邻两层相互独立.分析了新算法的原理及搜索过程,通过矩阵运算理论分析了几种SM-SD算法的运算复杂度,然后在不同的空间调制系统中对SM-SD算法的误比特性能和运算复杂度进行仿真.理论分析和仿真结果表明:新算法的性能接近于最大似然算法,运算复杂度低于已有的各种类型的球型译码算法,因此更加适合于检测空间调制信号.     

基于数据辅助的CPFSK信号的定时估计

针对连续相位调制(CPM)信号的突发模式传输系统，提出一种基于训练序列的符号定时估计算法，并分析定时估计误差的方差修改的Cramer-Rao限 (modified Cramer-Rao bound, MCRB).在传输突发包前插入一段已知的训练序列，接收端将信号进行差分、求相位后，对其进行离散傅里叶变换(DFT).符号可以定时从DFT的一次谐波分量的相位中估算得到. Matlab仿真结果表明，在加性白高斯噪声(AWGN)以及瑞利平坦衰落信道上，该算法能快速准确地估计出初始定时偏差，适用于任何进制的CPFSK信号的非相干差分接收系统，并且在实际的软件无线电平台上得到验证.     

载波相位辅助消除伪码多径误差的算法研究

随着差分技术的发展,影响卫星导航接收机定位精度的典型误差源大多被消除,而多路径效应仍然是造成接收机定位误差的主要因素。该文分析了多路径效应对伪码测量量和载波相位测量量的影响。利用载波多路径误差源小于伪码多路径误差的性质,提出了一种针对伪码接收机的低复杂度的载波辅助伪码抗多径算法,并对算法进行了深入讨论和分析。该算法将接收机伪码测量量中的多路径误差由数十米减小到亚米级,大大提高了伪码接收机的定位精度。系统仿真证明了该算法的正确性。     

基于人工蜂群算法的波达方向和多普勒频率联合估计

将人工蜂群算法应用于似然函数的优化,实现了阵列信号波达方向(DOA)和多普勒频率的联合估计。利用状态空间模型构造包含DOA和多普勒频率信息的广义可观测矩阵,并构造包含该广义可观测矩阵的似然函数,将参数估计问题转化为多维非线性函数优化问题。进而利用人工蜂群算法对似然函数的求解过程进行优化,得到DOA和多普勒频率的估计值。算法保留了最大似然估计的渐近无偏估计性能,降低了似然函数求解的计算量,且参数能够自动配对。     

连续相位调制的定时-频偏联合估计方法

针对连续相位调制信号的同步问题,研究了一种定时-频偏联合估计算法.算法分3步实现：(1）对接收基带信号差分并平方,得到四阶非线性变换值;（2）求其二阶统计量;（3）基于该统计量联合估计定时偏差和载波频偏.通过改变载波频偏值及参与二阶统计量计算的符号数,对定时同步及频偏估计性能进行研究.在加性高斯白噪声信道及Rice慢衰落信道下分别进行仿真.加性高斯白噪声信道仿真表明,算法在载波频偏达到15%符号率条件下仍有出色同步性能,当参与估计的符号数等于64时,定时偏差和频偏均方误差分别达到10－6及10－5以下;低信噪比不影响算法定时恢复性能.Rice慢衰落信道仿真表明,算法具有一定的抗衰落能力,适当改变Rice信道模型参数能提升其性能.算法采用非数据辅助方式及前馈结构,同步捕获快速,实现简单,适合于突发通信.     

正交空时编码连续相位调制系统的信道估计算法

针对准静态瑞利衰落信道中突发模式的正交空时编码连续相位调制（OSTC-CPM）,利用双发多收空时编码连续相位调制系统的波形正交特性,提出了一种基于数据辅助的信道估计算法.接收天线将得到的信号同步地乘上每一发射天线对应的训练序列,然后延迟一码元相加并除以该训练序列能量,估计得到相应的信道衰落系数.理论分析结果表明,该算法的对数估计方差随比特信噪比的增加而线性减小.对不同训练序列长度、过采样倍数和成形滤波器进行仿真,结果表明在准静态瑞利衰落信道中,估计性能与理论分析结果吻合,系统的误比特性能与理想情况相差不到0.2 dB.该算法适合OSTC-CPM系统在准静态衰落信道条件下的信道估计.