基于FFT的校频技术及其FPGA实现

在全数字化MPSK(多相移键控)解调中,有时存在着相当大的相对载波频偏,导致接收机不能正常工作.文中介绍了基于最大似然准则的FFT(快速傅里叶变换)频偏估计算法,分析了该算法的复杂度,并将该算法应用于MPSK信号载波恢复,达到对频偏进行有效估计并矫正的目的.首先给出了应用FFT频率估计器的MPSK信号载波恢复结构,以及在FPGA(现场可编程门阵列)上实现该算法的关键技术.在使用IP核的基础上,详细描述了FFT频率估计器在FPGA中的实现过程.最后分析了算法实现时需要的硬件资源和性能.     

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。     

基于数据辅助的MPSK信号频域信噪比估计

为在载波频率精确恢复前提高多进制数字相位调制（MPSK）信号在低信噪比下的估计精度,提出了一种数据辅助的MPSK信号频域信噪比估计算法。算法在符号定时恢复和帧同步后提取同步段符号,相关运算后在频域进行信噪比估计。仿真结果表明,算法估计均值无偏,不受载波频率误差的影响,在符号长度为512、信噪比为-10 dB时,均方误差与克拉美罗界只有0.15 dB的偏差,特别适合于接收信号包含载波频率误差且要求低信噪比下具有较高信噪比估计性能的应用。     

SIMO信道下MPSK信号载波频率及相位联合估计

为了提高低信噪比条件下MPSK信号载波参数的估计性能,提出了一种基于SIMO信道的MPSK信号载波频率与相位联合盲估计算法.该算法充分利用SIMO信道下多个接收信号间承载相同信息序列的特点,首先通过接收信号的不同组合构造多种乘积序列形成多个单音信号;通过对单音信号载波参数的估计,获得关于待估参数的超定方程组;然后利用最小二乘方法剔除单音信号参数估计中可能存在的“野值”点;最后,通过加权最小二乘解算实现对SIMO信道下MPSK信号载波频率与相位联合估计.仿真结果表明,与传统的单天线参数估计算法相比,在观测时间相同的条件下,本文算法在低信噪比条件下具有更加精确的参数估计性能;同时,频率估计“野值”现象出现的信噪比门限也较传统单天线方法显著下降.     

基于改进的高阶循环累计量的载波估计算法研究

为了完成对MPSK (M=2,4)调制信号的载波估计,采用了周期图法与循环累积量结合的方法,获得了对MPSK调制信号载波精确的估计的效果,具有算法简单、估计精度高的特点.     

基于FFT和多重信号分类算法的高精度相干光相移键控信号频率偏移估计算法研究

针对相移键控(MPSK)相干光通信系统中的频率偏移,最常用的两种算法是基于差分相位或者FFT最大值的算法,但是当数据长度较短时,两种算法均很难实现MHz的估计误差,这将使得后续载波相位恢复估计很难恢复原始数据。为满足MPSK系统中频率偏移估计算法高精度和实时性的要求,首次将多重信号分类算法引入该问题,提出一种基于快速傅里叶变换和多重信号分类的频率估计算法,该算法在数据较短时精度很高。利用基本原理和流程图对算法加以说明,并进行了20-GBaud/sQPSK相干光系统仿真实验验证算法切实可行。     

V-BLAST OFDM信号调制识别算法

提出了基于高阶累积量的V-BLAST OFDM信号识别算法,用以区分频率选择性衰落信道条件下V-BLAST结构的多载波信号(0FDM)和单载波信号(MFSK、MPSK、MQAM).该算法不需要预先知道信号的载波频率、波特率以及信道的先验信息,直接在中频对信号进行识别处理.仿真结果表明该算法具有良好的识别性能.     

一种实用的MPSK/TDMA突发信号盲解调方案

针对时分多址(TDMA)目标的信号参数完全未知的情况,提出了一种MPSK/TDMA突发信号盲解调方案。该方案采用基于独特字的信号盲检测算法对突发信号进行了正确检测,采用改进修正协方差法来精确估计载波,采用基于非线性变换方法来精确估计MPSK信号的符号速率。设计了一种前馈法的载波同步和码元同步算法,实现了MPSK/TDMA突发信号的盲解调。理论分析和仿真试验表明,该方案具有良好的工程应用性能。     

基于循环平稳分析的MPSK信号接收

提出了一种新的MPSK信号解调算法。通过对预处理后的MPSK信号进行循环平稳分析,利用已调信号的4阶循环累积量估计载波频率和初始相位偏差以便实现正交解调。由于高阶循环统计量具有抗平稳噪声的能力,因此在循环累量域有较高的参数估计精度。采用小波变换估计基带信号的码元速率,通过抽样判断产生再生基带信号从而实现了信号的盲解调。这种解调算法无需信号参数的先验信息,理论分析和实验结果证实了算法的有效性。     

一种基于改进FFT的MPSK载波估计方法

针对多进制相移链控(MPSK)信号相干解调中载波同步问题,提出一种基于Zoom FFT及频域内插的方法进行载波提取。该方法通过信号的非线性变换,在时频域内实现载波频率的粗估计,在此基础上通过频域内的插值校正实现载波的准确提取。仿真试验结果表明,本算法提取的载波具有较高的准确性,估计的最大相对误差只有10-6量级。该方法不需要特定图案的前导字,结构简单,可估计的载波频率适应范围大,在高信噪比的情况下硬件实现系统实时性好。     

基于MPSK信号的实用高精度的载频盲估计研究

在现代电子信息中,精确的载频估计是接收信息正确解调的基础。基于MPSK调制信号提出一种实用性、高精度的载频盲估计新算法。利用自相关函数的原理,把谱相关的计算量降到了一般的数字电路可以实现的程度,并且在低信噪比的情况下估计结果优良;通过粗估计和精估计两次运算来提高载频的盲估计精度。经过理论分析和MATLAB仿真验证说明本算法的正确性和可行性。     

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。     

基于信号二次方谱相关特征的MPSK调制识别

针对MPSK信号的调制识别问题,提出了一种新的基于二次方谱相关特征的识别算法。本文对MPSK信号二次方谱相关特性进行了推导和分析,并根据二次方循环谱特性提出了一种新的基于二次谱相关密度的归一化识别特征,新识别特征不受载波相位误差、信号幅度变化的影响,且特征提取方法简单、高效,有利于工程实现。最后对算法识别性能进行了仿真分析,仿真结果表明在低信噪比下该算法具有良好的识别性能,在高斯白噪声环境下,当信噪比为4 dB时,正确识别率可达到95%以上。理论分析和仿真结果都证实了该算法的有效性和可靠性。      

高速8-PSK的PFD载波恢复设计

设计一种基于8PSK调制方案的锁频锁相器载波恢复环路,该环路由通用载波同步鉴相算法结合PFD算法,实现了大频偏的捕获和获得较小的稳态相位抖动。提出针对MPSK调制方案的PFD的两种加窗方法,选择较优的方案进行了性能仿真。结果表明,该载波恢复方案具有捕获频偏大、稳态相差小、稳定性高的特点,是一种非常适合于卫星通信的高速8PSK调制的载波恢复方案。     

一种全数字高速率MPSK调制信号的载波频率估计方法

在高速数据传输系统中,载波恢复单元性能的好坏,直接影响着解调器的性能。为了解决高速率多相移键控(MPSK)调制信号在载波恢复过程中存在较大相位抖动的关键问题,给出了一种适用于一定多普勒变化范围的MP-SK信号的开环频率估计算法。与此同时,给出了相应的载波恢复单元的实现方法。在文章的最后,给出了该算法的仿真结果。此种算法不但可以应用于全数字载波恢复系统,也可以结合传统的锁相环应用。     

MPSK信号载波频率盲估计

该文针对调制自动识别中,MPSK信号调制相制和训练序列未知的情况,提出了一种利用定时同步信号的差分相位有效识别MPSK信号相制M,并精确估计其载波频偏的方法。该算法不仅克服了调制制式不明对频偏估计的不利影响,还通过引入线性相位展开和高阶时延相关,大大提高了大频偏、低信噪比下估计的性能,对调制自动识别中MPSK信号的澄清和参数估计起到关键作用。     

基于循环谱的MPSK信号识别

多进制数字相位调制信号（MPSK）是一类载波受抑制的相位调制信号,它们具有相位连续,幅度恒定以及抗干扰性强的特性,在军用和民用通信的很多领域都有广泛的应用,研究分类该类信号具有重要的实际价值。在研究分析MPSK信号谱相关特性的基础上提出一种MPSK信号的子类识别算法,利用MPSK（M≥4）平方降阶的性质,提取出MPSK信号的循环谱在循环频率f=0截面的特征,并根据该特征分类完成调制识别。计算机仿真实验证明了该算法在信噪比高于5dB时调制识别率高于95%。