软调频(TFM)的相干检测

软调频(TFM)是一种优越的调制方式。它的突出优点是功率谱主瓣窄,带外辐射小。本文着重讨论了修正四相Costas环用于TFM系统进行载波恢复时的性能。给出了它的鉴相特性(S-曲线),同步带、捕捉带以及输出噪声相位的方差。本文从输入数据和相位增量的关系出发,提出了一种简单可行的解调电路。实测了载波同步误差对解调器性能的影响。     

二阶锁相环的EBPSK信号解调分析

高效的调制和解调技术对数据传输具有重要的意义。该文在已有的EBPSK传输系统基础上,详细讨论了EBPSK信号采用二阶锁相环解调时鉴相器的输出信号结构。首先通过建立锁相环的线性化模型,对比分析了不同阻尼系数的相位阶跃误差响应和矩形相位误差响应,推导了理想状态下鉴相器输出的波形表达式。其次在包含窄带高斯噪声的条件下研究了EBPSK信号解调的最佳积分限取值,给出了相应的仿真结果。分析表明,在一定的信噪比条件下,只要锁相环能由捕获状态恢复到跟踪状态,就能保证EBPSK信号的有效解调。     

一种串联结构数字载波环及其Z域噪声性能分析

 提出一种具有串联环路结构的新型数字载波跟踪环,以解决极低载噪比下高动态载波信号的跟踪问题.在输入加性高斯白噪声假设下,通过建立具有一定通用性的Z域全相位模型,对新型载波环的噪声跟踪性能进行了理论分析,推导出相位噪声方差的计算通式.根据新型载波环的具体实例,验证了理论分析结果的正确性.基于上述分析结果,对新型载波环完成了参数优化,并对其与传统载波环进行了性能比较.结果表明,在极低载噪比高动态条件下,新型载波环跟踪性能优于传统载波环.所得结论可用于评估新型载波环的噪声跟踪性能或指导其环路设计.     

星载统一测控载波跟踪环相位噪声分析

为了保证测速和测距精度,有效手段之一是在星载统一测控应答机上采用嵌套环路结构的载波跟踪环完成相干载波提取。由于利用了相干本振补偿多普勒频移,必须考虑输入相位噪声对本振相位噪声的影响。为了准确预测环路输出相位噪声性能,对环路中各部件贡献的相位噪声进行了分析。针对不同噪声源,运用信号流图的分析方法建立了对应的环路相位噪声模型,通过仿真计算得到了不同输入信号功率条件下的环路输出相位噪声功率谱,与实际电路的测试结果对比,证明了该环路相位噪声模型的准确性。应用该模型能提高环路设计的准确性和效率。     

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。     

载波相位误差对解调性能的影响分析

对MPSK、QAM信号载波相位误差对于解调性能的影响进行了定量分析,推导给出了载波估计方差较小时BPSK、QPSK信号载波相位误差对解调性能影响的表达式。根据定量分析结果,载波估计方差较小时对BPSK、QPSK信号载波估计方差与误码率的关系进行了仿真,仿真结果和理论分析结果是一致的。结果表明在Es/N0为2、载波估计方差小于1×10-2的情况下,载波相位误差对于解调性能的影响小于0.2 dB。     

BOC(10,5)与BPSK(10)信号的同步性能研究

BOC调制方式在卫星通信中的应用已十分普遍,文章以在GPS上应用的BOC(10,5)与BPSK(10)信号为例,首先判定了把CRB(克拉美罗界)作为同步精度标准的原因,用修改的MCRB代替CRB,来去除扩频序列对CRB的影响。从理论上得到了BOC的同步方差下限小于BPSK的方差下限。通过仿真,得出了其方差在不同信噪比下的表现。搭建了通信仿真系统,得出了在不同信噪比下BOC和BPSK的捕获概率和同步精度,证明了BOC拥有更好的同步性能。     

极低信噪比条件下DS/SS同步技术的研究

扩频码同步技术一直是DS/SS系统中的关键技术。本文以极低信噪比条件下短波DS/BPSK系统为例，对大频差、极低信噪比条件下DS/SS系统扩频码的同步捕获技术进行研究，提出了用检测载波信号实现扩频码同步的方法，并用DSP实现。     

数字通信的自动相位检测器

基于相干检测的数字通信设备需 要可以从抑制的载波传输中产 生载波同步信号的接收器。例如,在一个两相载波接收器(如 BPSK)中,常用的解决方案是用一个二阶律器件。假若它的输入是频率f_0的一个单音,带有相位Φ的信息,则输出由下式给出:     

通用载波恢复算法研究及FPGA实现

阐述了通用载波恢复环实现16QAM信号的载波恢复算法及该算法在FPGA上的工程实现。详细介绍了通用载波恢复环的工作原理,并利用System Generator对其进行建模与仿真。仿真结果表明,该环路能够轻松地实现高速解调信号的基带处理,准确的对载波频率、载波相位进行同步,保证了良好的稳态跟踪性能,而且信道噪声对载波同步的影响较小。     

基于功率谱FFT的BPSK信号参数估计

针对低信噪比环境下二相编码(BPSK)信号参数估计的问题,该文提出一种基于功率谱FFT的信号参数估计算法。该算法根据信号功率谱傅里叶变换得到的幅度谱和相位谱与各参数之间的关系,实现BPSK信号的码元宽度、载频和码长估计。该算法对功率谱继续做傅里叶变换可以进一步消除噪声对估值的影响,更适合在低信噪比环境下实现参数的估计,且计算简单易于实现。仿真试验证明了该算法的准确性和抗噪性,在信噪比为-10 dB时BPSK信号的载频和码元宽度估计正确率分别比循环谱算法提高了9.9%和190.9%。     

PLL DEMODULATION TECHNIQUE FOR M-RAY POSITION PHASE SHIFT KEYING

The paper presents a kind of transmission system which employs M-ary Position Phase Shift Keying (MPPSK) to send data and Phase Locked Loop(PLL)based techniques for data retrieve.With a single PLL,MPPSK demodulation is achieved,as well as carrier recovery and symbol synchronization.Firstly,MPPSK modulation method is briefly introduced.2PPSK's PSD expression is given with its optimization result.Orthogonal Phase Detector (PD) and static threshold are used for the purpose of wider phase range and simplicity in demodulation.The data rate is alterable,which is 4.65 kbps for 2PPSK and 9.3 kbps for 4PPSK in the paper.Then some indicative comparisons in Signal to Noise Ratio Symbol Error Rate (SNR-SER) are made among 2PPSK,3PPSK and 4PPSK,of which 4PPSK has proved to be optimal in ten slots each symbol conditions.And finally,it is demonstrated by system simulations that lower than 10-4 Symbol Error Rate(SER)performance can be obtained at 13 dB symbol SNR.     

基于功率谱离散余弦变换的BPSK信号参数估值

该文针对低信噪比环境下二相编码(BPSK)信号参数估值问题,提出一种基于功率谱离散余弦变换(DCT)的BPSK信号参数估值方法。该方法利用DCT的能量集中特性,通过对提取到的BPSK信号功率谱进行离散余弦变换(DCT)和阈值处理可以得到BPSK信号的码长估计。再进行逆离散余弦变换,可以进一步实现对BPSK信号功率谱的降噪处理,消除噪声对估值的影响,进而利用功率谱特征实现对载频和子脉冲宽度的准确估计。实验表明,该方法在低信噪比环境下,可以准确地识别出BPSK信号的码长和对BPSK信号载频和子脉冲宽度的精确估计,并在信噪比时,较对比方法载频和子脉冲宽度的估值准确率分别提高了22.1%和28.3%。     

一种低附加相位噪声的频率合成方法

频率源的相位噪声水平直接制约雷达的性能上限,因而低相噪频率合成技术是高性能雷达系统的一项关键技术。现有低相噪频率合成方法常用高次倍频实现,整体性能上严重依赖于低相噪晶振,成本一直居高不下。对此,提出一种低附加相位噪声频率合成方法,即采用最小化链路上附加相位噪声的技术,用普通恒温晶振级联低相噪放大器、梳状谱发生器和锁相环,最终实现低相位噪声的频率合成。实测数据表明,本文方法以100 MHz普通恒温晶振为参考,积分区间[1 kHz, 30 MHz]的时间抖动为11 fs,频率合成在5.8 GHz载波的相位噪声为-119 dBc/Hz@1 kHz,积分区间[1 kHz, 30 MHz]的时间抖动为13.7 fs,总附加时间抖动为8.17 fs,附加相位噪声仅1.9 dB,达到了业界领先水平,能够有效提升毫米波雷达系统的成像性能,优于传统频率合成方法。     

PLL demodulation technique for <Emphasis Type="Italic">M</Emphasis>-ray Position Phase Shift Keying

The paper presents a kind of transmission system which employs M-ary Position Phase Shift Keying (MPPSK) to send data and Phase Locked Loop (PLL) based techniques for data retrieve. With a single PLL, MPPSK demodulation is achieved, as well as carrier recovery and symbol syn-chronization. Firstly, MPPSK modulation method is briefly introduced. 2PPSK’s PSD expression is given with its optimization result. Orthogonal Phase Detector (PD) and static threshold are used for the purpose of wider phase range and simplicity in demodulation. The data rate is alterable, which is 4.65 kbps for 2PPSK and 9.3 kbps for 4PPSK in the paper. Then some indicative comparisons in Signal to Noise Ratio Symbol Error Rate (SNR-SER) are made among 2PPSK, 3PPSK and 4PPSK, of which 4PPSK has proved to be optimal in ten slots each symbol conditions. And finally, it is demonstrated by system simulations that lower than 10–4 Symbol Error Rate (SER) performance can be obtained at 13 dB symbol SNR.     

基于Costas环的通用数字信号载波恢复及FPGA实现

BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK 和 16QAM 在数字通信中应用广泛。针对非合作接收机解调数字通信信号的需求，研究了基于 Costas 环的通用数字信号载波恢复技术。仅需通过调整环路滤波参数和改变 Costas 环中鉴相器的鉴相方式，即可实现 BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK 和 16QAM 等数字信号的载波恢复。对算法进行了仿真验证，并在 FPGA 上完成了硬件实现。     

C波段频率合成器的设计

在分析常规数字锁相环路基础上,利用数字锁相混频环电路实现了C波段快速低相噪宽带频率合成器的设计,并进行了理论分析。给出的研制模块的指标测试结果,验证了理论分析的正确性。     

全新卫星双向时间比对调制解调器设计

卫星双向时间频率传递是目前被广泛应用的远距离高精度时间频率量值传递方法,其核心组成设备是双向时间比对调制解调器.文章介绍了由北京无线电计量测试研究所研制的卫星双向时间比对调制解调器,该设备采用直接序列扩频(DSSS)和二进制相移键控(BPSK)方式完成时间信号的调制,采用快速傅里叶变换(FFT)算法实现对信号的快速搜索和捕获;利用二阶锁频辅助三阶锁相环路达到动态性能和跟踪精度的平衡;采用二阶延迟锁定环(DLL)来实现对码相位的精密跟踪和测量.采用两个1.2m口径天线的双向比对地球站进行短基线卫星双向时间比对试验,试验结果表明当系统工作在2.5MChip/s码速率时,该调制解调器的时间比对精度(标准偏差(1σ))能够达到0.13ns.