基于QAM载波恢复算法的研究

针对高阶QAM调制解调系统对载波偏移的敏感性问题,采用一种基于导频、扫频环路和载波恢复环路的高阶QAM载波恢复方法。这里设计的扫频环路是由帧检测、扫频、频率校正三个模块组成,载波恢复环路由极性判决算法模块和判决导向模块组成。扫频和极性判决算法都具有较大的频偏捕获能力。两者联合用于载波频偏的捕获阶段,既克服了一般扫频算法残留频偏大的困难,也解决了极性算法可用角点少的问题。     

载波恢复相位检测技术及其仿真

载波恢复技术是无线电射频(RF)通信中相干解调接收机不可缺少的关键技术之一.载波恢复算法的优劣直接决定着接收机的性能.结合高速卫星通信的应用,文中首先对基于最大后验概率估计准则载波恢复环的结构模型进行了研究,然后对所采用的载波相位误差检测算法的特性进行了深入的分析,最后对载波恢复系统中尤其重要的环路鉴相特性进行了计算机仿真,给出了环路性能试验分析结果.结果表明,在低信噪比的情况下,这种载波恢复环路及其误差检测算法特别适合于高速卫星通信应用环境下的QPSK系统.     

高动态接收机的关键问题研究

为检测高动态GPS(Global Positioning System)信号,需要设计码环及载波环的捕获与跟踪数字系统.在高动态下,在GPS信号的码跟踪和载波捕获与跟踪问题中最关键的是要解决在高加速度下的载波跟踪问题.主要讨论了在高动态下,结合GEC公司的十二通道相关器GP2021,载波跟踪环路的特性并在此基础上提出了一个新的方法来改善载波跟踪环路的性能.     

一种适合高阶QAM的快速载波恢复电路

设计了一种适合高阶QAM的快速载波恢复电路,用以实现QAM信号解调电路中的载波恢复功能,该电路由一锁定检测器控制载波恢复不同鉴频鉴相算法的切换,以适应载波恢复环路不同时刻要求;同时在鉴相阶段采用带加权的DD算法,从而获得快速的载波恢复性能.经仿真验证,采用载波恢复电路只需10 000个符号周期即可捕获达到10%符号率的频偏和30°的相偏.     

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。     

一种改进的定时误差检测算法

定时恢复环路是数字接收机同步模块的一个重要组成部分,Gardner算法以实现结构简单,不敏感于载波相位,独立于调制方式等优点作为定时误差检测算法广泛应用于数字接收机的定时恢复环路中。鉴于Gardner算法在数字接收机定时同步中的广泛应用,并通过比较Gardner算法及其改进算法的定时抖动和捕获性能,研究了一种改进的Gardner定时误差检测算法。仿真结果表明,该算法对于MPSK恒包络的调制信号定时抖动性能有很明显的改善,并且在小滚降因子下改善仍然成立,但是对于16QAM非恒包络的调制信号改善不理想。     

一种适用于APSK信号的位定时误差检测改进算法

APSK调制在新一代卫星广播系统中得到广泛应用。本文研究了APSK信号的位定时恢复环路,提出将一种Gardner位定时误差检测改进算法应用于该环路,并仿真比较了采用传统DD-Gardner位定时误差检测算法与采用新的改进算法的位定时恢复环路的时钟捕获和跟踪性能。     

基于双PLL的大频偏直扩信号的载波跟踪

针对直接序列扩频通信中的载波恢复问题,提出了一种基于自适应算法设计的双PLL载波跟踪方法.该方法采用两个PLL,一个用来产生由频偏引起的相偏,另一个则用来跟踪接收到的扩频信号载波的相偏.在高动态环境下,应用此环路可以迅速地捕获到存在大频偏的调制载波信号的相位.双PLL中所使用的LPF和NCO均可通过软件编程来实现其功能,而且环路中所使用的参数可以通过计算机仿真来调整.仿真结果表明,该方法有良好的跟踪效果.     

基于ASPeCT的BOC调制信号捕获与跟踪研究

针对BOC调制信号传统捕获算法的模糊问题,在对直接捕获法、BPSK-Like法以及ASPeCT法分析的基础上,确定了ASPeCT法作为信号接收机捕获模块的设计方案。然后设计了基于BOC调制信号的跟踪环路,在对载波环和码环分析的基础上,确定了锁频环辅助锁相环作为环路中载波环的设计方案,以及修正后的EMLP鉴相器为环路中码环的设计方案。最后,对基于ASPeCT法捕获及基于锁频环辅助锁相环、ASPeCT修正码环的信号跟踪进行了实验仿真,验证了捕获模块和跟踪环路方案的有效性。     

高动态扩频信号的载波跟踪技术研究

针对高动态环境下扩频信号的载波捕获与跟踪问题,本文分析了多普勒频移对锁相环、锁频环以及环路滤波器设计的影响,以及高动态环境中载波快速捕获问题,在此基础上提出了一种数字复合软环的设计方法,计算机仿真结果表明这种数字复合软环能有效地解决载波快捕与精跟踪的问题.     

一种扩展载波环频率捕获范围的方法

在MPSK数字载波恢复中,可以通过锁频锁相环捕获大范围频率偏移。低信噪比下,锁相环的频率捕获范围较小,而工程中锁频环剩余频偏通常较大,因而需要扩展锁相环的频率捕获范围。描述了频差估计以及COSTAS环中相位检测技术的实现方法,分析了COSTAS环的相位检测特性,并根据这种算法的鉴相特性提出了一种扩展频率捕获范围的载波恢复方法。以QPSK为例,通过MATLAB仿真了这种技术在低信噪比情况下对频率偏移的检测与跟踪性能,仿真结果表明,提出的方法适合低信噪比下大范围的频率捕获。     

多模盲均衡载波同步联合架构及分析

对于QAM体制信号,多模盲均衡算法(MMA)具有优于恒模算法 (CMA)的性能,同时具有矫正固定相位偏差及一定载波频率偏差(CFO)的能力。但在实际通信系统中,MMA对载波频偏的适应能力有限,当系统存在较大CFO时,MMA均衡算法稳态性能大幅下降。为保证MMA算法的稳态性能,同时适应较大载波频率偏差,文中提出了一种均衡载波同步联合结构。该结构将均衡器置于载波同步环路中,在消除载波频偏对均衡器性能影响的同时,提升了系统的载波频偏跟踪能力。文中对联合结构的载波环路跟踪性能进行了详细的理论分析,给出了环路性能指标的计算方法。数值仿真结果验证了理论分析的正确性,同时指出多模盲均衡载波同步联合算法能够在满足较大载波频偏跟踪性能的同时,实现接近无频偏时的均衡效果,很好的解决了大频偏下MMA算法性能损失严重的问题。      

基于RC-DD算法的QAM载波恢复方法设计

提出将扫频算法与简化星座图算法(RC-DD)相结合应用于QAM载波恢复中.介绍了新算法的基本原理、载波恢复方法的结构.仿真结果显示,该方法性能可靠,捕获速度快,稳定度好,精度高且捕获频偏可达符号速率级.可以在较宽的范围内快速、准确地恢复载波.     

All-digital reverse modulation architecture based carrier recoveryimplementation for GMSK and compatible FQPSK

A carrier recovery circuit implementation with an all-digital reverse modulation approach for coherent detection in the GSM/GMSK system as well as the GMSK compatible improved efficiency cross-correlated FQPSK system is presented. The proposed carrier recovery implementation utilizes all-digital reverse modulation circuit in a feedback loop to remove the modulated signal from the received intermediate frequency (IF) signal and to estimate the phase error of this carrier signal using a phase-locked loop (PLL). The digital reverse modulation approach avoids the multipliers required in an analog reverse modulation design, so that it can be implemented in a single chip FPGA. Hardware implementation of the coherent detection demonstrates that cross-correlated FQPSK is completely compatible with GMSK in the system performance and the receiver structure for GSM. Experimental performance evaluations show that the proposed carrier recovery circuit provides a Bit Error Rate (BER) performance within 0.3 dB in a non-linearly amplified channel corrupted by additive white Gaussian noise (AWCN) as compared with the simulated performance of the GSM/GMSK system     

QAM接收机的定时误差估计算法的研究

定时恢复是全数字接收机中的一项关键技术。以Gardner定时误差检测算法为基础,从理论上对算法的计算复杂度、以及整个定时恢复环路实现的难易程度对其进行分析。以64QAM为例对整个环路进行了仿真验证,该算法对载波相位不敏感,并且简单易行,适用于QAM信号的定时恢复。     

一种改进的高动态QPSK信号解调算法

正交相移键控(QPSK)调制解调方式广泛应用于深空通信、数字卫星通信等高速系统中,高动态QPSK信号具有较大的多普勒载波频偏,针对现有的解调算法对QPSK信号频偏估计范围小、精度较低等问题,提出了一种改进的高动态QPSK信号解调算法。该算法利用基于Zoom-FFT的Quinn频率估计算法对载波频偏进行估计,将频偏估计分为粗估计和精估计两个过程,对估计所得频偏进行补偿后利用Costas环完成载波同步。在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够实现对高动态大频偏QPSK信号的有效捕获,与传统的解调方式相比,该算法对载波频偏的估计范围更大,且具有更高的频偏估计精度和更好的误码性能。