高速π/4-DQPSK差分解调算法的研究与FPGA实现

介绍了并分析调制算法的原理;实现了基于Matlab/Simulink的算法仿真;完成/π4-DQPSK差分解调器的数字化FPGA设计与调试。仿真结果表明,在1%以内的频率偏移,可达到很好的性能。此算法实现简单,易于全数字化FPGA实现,非常适用于高速通信系统。     

高速突发模式下π/4-DQPSK的相位捕获与跟踪

基于高速突发通信对同步时间的要求,提出了π/4-DQPSK调制信号的载波同步方案.根据最大似然估计原则,对一种数据辅助式快速相位捕获算法进行了深入研究.仿真表明,当信噪比不小于8dB时,该相位捕获算法仅需10个左右码元符号就能快速捕获载波相位;另外,通过相位旋转,将π/4-DQPSK变换成DQPSK信号解调判决,能带来4dB左右的解调增益,并可以将常用的QPSK载波跟踪环应用于π/4-DQPSK系统.     

全数字π／4-DQPSK调制的FPGA设计

本文根据软件无线电思想,介绍全数字π／4-DQPSK调制原理,并基于XILINX公司的ISE开发平台,采用Spartan-Ⅱ系列芯片详细给出编程实现π／4-DOPSK调制的全过程,实现时输入码率200Kbps,中频455KHz。基于可动态配置的FPGA的实现只需通过软件对其参数进行简单设置,就可完成对不同数据传输率、不同载波频率的π／4-DQPSK调制。     

基于瞬时测相的π/4-DQPSK信号解调算法

提出了一种基于瞬时测相的π/4-DQPSK信号解调算法.这种算法通过实时估计信号的相位来提取调制相位信息,并通过相位推算信号的瞬时频率,实现码元同步,进而完成相位判决,恢复出原始的调制码.Matlab仿真表明,这种算法能够正确实现对信号的解调,在AWGN信道中,当误码率BER=10-4时,比传统差分相干解调大约有1 dB的信噪比性能改善.     

基于FPGA快速同步算法的研究

本文提出了一种基于FPGA的快速同步捕获方案,该方案采用相关峰尖锐的巴克码组作为帧头,帧同步捕获的同时实现位同步.仿真结果表明,该算法能够迅速实现位同步的捕获,且位定时抖动小,在信噪比较低的条件下仍有较好的性能.实际中将其应用于π/4-DQPSK调制方式,流水线结构,在ALTERA公司的FPGA芯片cycloneⅡ上实现.     

对π/4-DQPSK信号的干扰分析与仿真

基于四相差分相移键控(π/4-DQPSK)的调制方式在数据链通信中占有十分重要的地位,从分析π/4DQPsK基带与频带信号特征出发,以Link-11A数据链通信信号为基础,研究了用于跟踪瞄准式干扰的3种干扰样式:噪声调频、多音频调频,频移键控对π/4-DQPSK信号的干扰.通过分析仿真结果,得到了3种干扰样式的干扰效果,证明了干扰的有效性.     

π／4-DQPSK调制解调系统的关键技术

针对π/4-DQPSK调制解调系统中成形滤波、量化误差和数字下变频中的低通滤波器等关键技术进行研究.在此基础上,对于接收端有频偏的相干解调系统采用改进的具有2个Timing Er-ror信号的Gardner位同步算法,并用simulink实现整个调制解调系统.从仿真结果可以看出,改进的Gardner同步算法能帮助系统有效地补偿频偏,并且使系统具有非常好的误码性能.     

差分型码分多址通信系统及相关技术

提出了一种带有瞬时位相调制技术的高性能差分型码分多址系统．该系统中的瞬时位相调制技术是当前最新通信技术之一，描述了π4-DQPSK瞬时位相调制的基本原理并画出了瞬时位相解调级框图．系统中应用了连续位相的Walsh码作为扩谱码，Walsh码的产生方法有较大创新．这两项最新技术的应用，提高了系统性能，有效地克服了多路瑞利衰减．     

基于支持向量机分类器的数据链信号调制方式识别

鉴于通信信号的调制方式识别技术在非合作通信中具有重要的地位,针对美军Link-11、Link-16、Link-22、CDL数据链信号的调制方式(MSK、BPSK、QPSK、OQPSK、π/4-DQPSK、8PSK),研究了各调制信号在航空信道条件下的平方谱、高阶累积量、四次方谱、码元速率等特征参数的提取.然后,运用支持向量机(SVM)分类器对六种数据链信号的调制方式进行了识别,并利用粒子群优化(PSO)算法对支持向量机分类器参数进行优化.仿真结果表明,相比决策树分类器,SVM分类器在低信噪条降下提高了整体识别率;采用PSO算法则减少了SVM分类器参数选择的盲目性.     

应用于软件无线电的QDPSK调制解调算法的硬件实现

介绍了应用在软件无线电技术中的4进制相对相移键控调制解调算法原理,完成了该调制解调算法的MATLAB建模和仿真,设计了基于VerilogHDL语言的调制解调系统各个模块及整个系统的硬件,实现了基于QuartusII 6.0开发环境的功能仿真和综合.仿真结果显示,该设计方案成功地实现了基于FPGA的4进制相对相移键控调制解调算法,得到了预期结果.     

π／4QPSK调制原理分析

详细分析了π/4QPSK调制系统的工作原理,揭示了π/4QPSK调制输出信号相位与输入数据流之间的联系与对应关系,总结了π/4QPSK与QPSK8、PSK调制的异同。     

载荷长度对蓝牙数据传输吞吐量的影响

蓝牙协议提供了多种不同长度的数据包类型,以提高在不同的信道条件下的数据传输性能。针对这一特性,该文建立了噪声环境下蓝牙数据传输系统的数学模型,分析了蓝牙高斯频移键控(GFSK)调制方式和2.0+EDR规范新增加的π/4-DQPSK与8DPSK调制方式,根据在加性高斯白噪声信道(AWGN)下的比特错误率(BER)与平均接收信噪比的关系,推导了ACL数据分组的重传概率与平均接收信噪比的函数表达式,进而分析了在不同的信噪比条件下载荷长度对蓝牙数据传输吞吐量的影响。仿真分析结果对如何提高蓝牙数据传输性能的研究提供了有益的参考。     

PCMA系统相位调制信号的谱特征分析

文章对PCMA系统相位调制信号的谱特征进行分析,重点从数学角度推导了OQPSK和π/4-QPSK的谱特征,并分析了谱特征在PCMA信号接收中的应用价值。仿真实验表明,BPSK、OQPSK和π/4-QPSK混合信号在信噪比10dB以上时可以获得很好谱线提取率,具有良好的稳健性。     

盲接收条件下单信道时频混叠信号的调制识别

针对现有调制识别算法对单信道时频混叠信号失效问题,从信号循环平稳域出发,通过分析不同调制信号自身具有以及做非线性变换处理衍生出的二阶循环平稳结构特征,结合循环平稳性检测,提出了一种新的适用于单信道时频混叠信号的调制识别算法。该算法无需完成任何参数估计以及同步等预处理过程。对一些典型常用调制信号(如BPSK、QPSK、16QAM、OQPSK等)的随机混合,能够同时有效辨识混叠信号中所包含的信号个数以及每个信号的调制类型,理论推导及仿真结果表明,该算法可在较低信噪比下实现对单信道时频混叠信号的调制识别,有效提高了盲接收条件下对QPSK/16QAM时频混叠信号的分类能力。     

基于DSP的4FTSK调制与解调系统的研究

针对短波通信系统中的抗衰落和抗干扰问题,分析了4FTSK调制及解调技术,设计了以数字信号处理器DSP作为实现平台,根据4FTSK的调制解调原理,运用对应的算法直接在芯片内部实现调制与解调.试验表明该方法简单灵活,性能稳定.     

基于Hilbert变换的单边带调制系统及FPGA实现

为解决单边带调制方法因在载波调制技术中难以实现而不被广泛应用的问题,对单边带调制方法进行了研究,提出了基于Hilbert正交变换的单边带调制算法,以及该算法的FPGA（Field Programmable Gate Arrays）实现。建立了Matlab的系统分析模型,采用DSP Builder设计了单边带调制程序,并通过Modelsim对该程序进行了仿真,得到了理想的单边带调制的波形。仿真结果表明,100阶有限冲击响应滤波器可以理想地逼近Hil-bert变换器。该算法共占用了15%的FPGA系统资源,有效降低了使用成本,并且在声频定向扬声器中获得了实际应用。     

PDM-PAM4短距离光传输IM/DD系统

为实现短距离光传输系统在低成本下提升速率的目标,提出了一种基于强度调制/直接检测的偏振复用4阶脉冲幅度调制光纤传输系统. 该系统结构简单,利用高效的数字信号处理算法,包括偏振态估计、混合偏振拍打噪声消除、基于最小均方误差算法的自适应多入多出技术滤波,可实现稳定可靠的均衡解复用. 在Matlab和VPI软件联合仿真平台上,对224 Gbit/s PDM-PAM4系统进行了仿真验证.     

BPSK调制高动态遥测接收机的设计

针对BPSK调制的高动态遥测接收机的多普勒频率漂移大和码元符号周期随着多普勒变化的问题,提出了一种全数字的接收机结构,研究了载波频率跟踪和码元符号定时跟踪的跟踪算法,指出了跟踪环路的稳定条件.仿真验证了该算法和接收机结构的可行性,结果表明,该接收机在初始频偏23 kHz、加速度20g、载波初始相位π/2、码环初始偏差5...     

基于高阶累积量的数字调制信号识别算法

介绍了一种基于高阶累积量的数字调制信号识别算法,利用从信号的二阶、四阶和六阶累积量中提取的3个特征参数实现多种常用数字调制信号的识别,可以很好地抑制高斯白噪声,且允许有相位偏差,能够在较低信噪比下实现对2ASK/BPSK、4ASK、QPSK、2FSK、4FSK、8FSK、16QAM等多种信号的分类。经理论推导和仿真实验,证实了该方法的有效性。     

用于新型符号的频偏补偿和解调的算法与电路

为提高传统脉冲位置调制(pulse position modulation, PPM)符号的频谱效率,提出了一种新型码片内4-PPM符号调制方法,在实现1 Gbit/s通信速率的同时,又大大减少所需频谱资源。可在解调时,该符号调制的误码率性能受到发射端时钟和接收端本地时钟之间的频率偏移的极大影响。针对此问题,又提出了一种在模拟域对该符号进行频偏补偿,并实现符号同步和高速数据解调的算法与电路。该电路系统通过消除接收数据和本地时钟的初始相差、提取两者的频偏信息、周期性改变本地时钟的瞬时相位3步实现频偏补偿,并同时在第3步利用本地时钟对接收数据进行解调。为提高相位插值器(phase interpolator, PI)的线性度,本文将延迟锁定环与PI相结合。在2π的插值范围内,实现插值区间32个,插值步长992个,分辨率2.016 ps,最大差分非线性(differential nonlinearity, DNL)0.183°,最大积分非线性(integral nonlinearity, INL)0.325°。此外,本文提出的相位控制算法有效避免了由电流毛刺所引起的输出相位突变。电路基于UMC...