星载AIS信号的频偏估计

星载自动识别系统（AIS）中信号存在严重的多普勒频偏，影响信号的正确解调，而传统的基于快速傅里叶变换（FFT）的频偏估计算法其估计范围无法满足需要。为此，提出了一种改进的自相关-FFT频偏估计算法，通过构造辅助函数以确定信号频偏的正负号，在此基础上对基于FFT的频偏估计算法进行改进，从而扩大频偏估计范围，实现对大的多普勒频移的估计。仿真和实验结果均表明，改进算法的频偏估计范围扩大为原来的2倍，具有很高的估计精度，十分接近修正后的克拉美罗界，且算法简单、易于实现。     

高动态弱直扩信号的分级捕获算法

针对低信噪比高动态环境下直扩信号经典捕获算法中多普勒频偏估计精度和快速傅里叶变换（FFT）运算量的矛盾,提出了一种基于频偏补偿的两级非相干累加捕获算法。该算法以部分匹配滤波器结合快速傅里叶变换（PMF-FFT）算法为单元,首先利用第一级频偏粗估值对多普勒频偏进行补偿,然后通过调整第二级PMF-FFT中部分匹配滤波器长度并利用滑动平均窗对残余频偏进行精估。理论分析和仿真结果表明,与经典捕获算法相比,该算法在FFT运算点数相同的条件下,可以有效地提高多普勒频偏估计精度,并且在高动态环境下具有更好的检测性能。     

TDMA信号的宽范围载波同步译码联合迭代处理

针对时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)信号提出了宽范围的载波同步译码联合迭代处理的方案。该方案主要分为三个部分,首先利用TDMA信号的同步码进行数据辅助同步,对信号中的大频偏和相偏进行粗估计和纠正;然后利用线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)算法针对整突发帧进行非数据辅助同步,精确估计和纠正信号的剩余频偏;最后通过利用译码器输出的软信息进行编码辅助同步,多次迭代得到剩余相偏的精确估计,最终实现载波的精确同步并输出译码结果。实验结果表明,所提方案具有同步捕获范围宽、参数估计精度高、译码输出误比特率低等优点,在低信噪比环境下也能表现出优良性能。     

基于遗传算法的OFDM高精度盲频偏估计器

针对正交频分复用系统频偏估计问题,提出了一种基于遗传算法的高精度盲频偏估计器。该算法首先将带载波间干扰的正交频分复用系统视为正交码分多址接入系统,将载波间干扰系数视为码分多址接入系统的扩频码,利用估计的载波频偏构造扩频码,进而重建接收信号;然后利用重建信号跟实际接收信号最小重建误差原则构造了盲频偏估计的代价函数,并设计了对应于遗传算法的适应度函数;最后利用遗传算法强大的并行搜索和全局寻优能力,通过最小化代价函数求得最佳频偏估值。仿真结果表明,所提算法具有较高的估计精度,低信噪比下性能显著,有效降低了时间复杂度,且不受频偏估计范围和信号调制类型的限制。     

CDMA系统频偏相偏补偿算法的改进与实现

鉴于CDMA2000系统下行同步过程中频偏估计的重要性,针对传统的时频二维联合估计算法存在计算复杂度高且不能快速跟踪频偏状态的缺点,提出了一种基于前向导频信号的频偏校正算法,即提取导频信号作参考,在系统能够容忍的最大频偏范围内对前向信道进行频偏相偏补偿。实验结果表明,该算法在CDMA2000高速移动环境下,能够连续快速对频偏相偏进行校正。     

基于相关峰检测的π/4DQPSK频差估计

针对低速π/4-DQPSK差分解调过程中因大频偏导致的性能恶化问题,提出了一种基于相关峰检测的频差估计算法。该算法利用已知发送的M序列对接收信号进行相关检测,根据频偏对同相（I）和正交（Q）两路相关峰值的不同影响进行频偏估计。给出了该算法的理论推导,并将其与传统的Kay估计、Fitz估计、L&R估计进行仿真对比。结果表明,该算法估计范围相当,为符号速率的一半;估计精度略差,信噪比大于0 dB时均方误差优于2×10-4,但显著降低了运算量与实现复杂度,具有很好的工程实用价值。     

多频段高动态信号载波频偏捕获方法研究

研究了多频段高动态信号载波频偏问题,分析了多频段给频偏捕获带来的困难 ,针对低数据率、大载波频偏的情况,讨论了抽取倍数对捕获范围和精度的影响,并提出对 于不同频段,通过改变相应的抽取倍数来满足不同的频偏和精度,再进行最大功率搜索法估计 频偏的捕获方案。仿真结果表明,与传统方法进行比较,该方案在低信噪比下条件下估计性 能更好,能够适应UHF和S频段,在数据率9.6 kb/s的条件下,估计精度在UHF频段下为 300 Hz,在S频段下为600 Hz。     

IEEE802.11a标准中OFDM系统的同步新算法

根据IEEE802．1la的数据分组结构，利用短训练序列时域响应的特点，对接收到的短训练序列进行窗口平移相关，由相关峰确定符号定时，并利用短训练序列进行粗频偏估计。仿真结果表明，该算法能有效地克服噪声及频偏的影响，定时准确，较好地消除了频偏。与其它文献提出的算法相比，具有定时准确、计算量小、频偏估计范围大的特点。     

一种高效的TD-LTE系统频偏估计改进算法

鉴于TD-LTE系统下行同步过程中频偏估计模块的重要性,提出了一种利用旋转因子校正的改 进方法,在时域联合估计小数频偏和整数频偏,对接收信号在有限频偏范围内进行频偏补偿 后做相关,根据相关能量峰值确定频偏大小。仿真结果表明,该算法无论是在可靠性还是在 复 杂度的降低上较常规算法都有很大提高,具有一定的参考价值。     

一种适合突发数字通信的快速载波频偏估计算法

给出了一种适用于MPSK解调的非数据辅助(NDA)载波频偏估计算法,该算法采用前向开环载波同步方式,与传统的Costas环相比,这种方式具有同步速度快、载波频偏估计范围大的优点,尤其适用于高速突发数字通信系统。理论和实验结果表明,该算法计算量小,复杂度低,抗噪声性能好,适合于工程实现。     

大频偏条件下PN码捕获改进算法

针对大频偏条件下PN码捕获的问题,提出了一种改进的PN码捕获算法,即基于谱线插值的 联合码捕获算法。首先对现有的码捕获技术进行了分析,然后在部分相关值作FFT的码捕获 算法的基础上,提出了基于谱线插值的联合码捕获算法。算法的核心思想是对部分相关值作 FF T处理,并利用插值公式计算出载波频偏的精确估计值,使得后续的载波跟踪环更有利于载 波跟踪。介绍了新的码捕获系统的工作原理,推导了载波频偏估计的插值公式,并将非相干 累加技术应用于码捕获系统,从而提高了低信噪比条件下载波频偏估计的精度。最后,通过 仿真证明了此算法对现有GPS接收机性能有5 dB的改善。     

恒包络MIMO-OFDM系统中的盲载波同步

盲频偏估计不占频谱资源，但性能欠佳。为了提高性能，在盲估计算法中引入多天线，推导出恒包络MIMO-OFDM系统中盲估计的代价函数，充分利用多天线的分集增益来改善性能，仿真表明性能确有明显提高。当子载波满载时，该算法的约束条件之一保护边带将不复存在，估计的频偏只能局限于小数范围内。运用在频域插入少量导频的半盲估计算法，并利用一种导频方案——空载导频，在频率利用率不损失的情况下，扩大了频偏的搜索范围。仿真发现该半盲算法即使在低信噪比下也能很好地估计频偏。     

基于导频受限短突发通信的高精度快速频偏估计

针对导频符号辅助调制（PSAM）的导频受限短突发通信载波同步，提出了一种高精度快速的频偏估计算法。其基本原理是：利用自相关算子得到具有较大估计范围和较低信噪比门限的联合自相关算法，再利用互相关算子获得具有高精度的简化互相关算法。理论分析和仿真结果表明，提出的算法能够消除大频偏，而且还具有较低的复杂度和良好的解调性能。     

高分辨雷达的一种新的波形设计

频率步进合成高分辨雷达体制受目标径向运动速度的影响极大,为了获取目标准确的高分辨距离像,需要做运动补偿。目标运动速度的估计精度直接决定速度补偿效果。首先分析了顺序跳频和随机跳频两种高分辨信号的特点,然后概述了相参合成处理实现高分辨的方法,最后研究了目标运动对这两种信号合成一维距离像的影响,并在此基础上提出了一种新波形的设计方法,从而大大提高了目标速度的估计精度。     

一种改进载波相位恢复算法

为了解决载波相位恢复算法频偏估计范围小、估计精度低、计算复杂度高等问题,提出了一种基于Q次方的极性环与极性判决（Polar Decision,PD）算法相结合的Q次方极性判决（Q-th Power Polarity Decision,QPD）算法。首先对判决导向（Decision Directed,DD）算法、PD算法、基于Q次方的极性环进行性能分析;然后结合基于Q次方的极性环和PD算法的优点,提出性能更好的QPD算法,并分别在不同频偏和不同信噪比条件下对这四种载波相位恢复算法进行性能仿真与性能比较;最后,在QPSK、8PSK、16APSK和32APSK这四种调制方式下,分析QPD算法的误码率、资源消耗和吞吐率。仿真结果表明,该算法相比于DD算法、PD算法、基于Q次方的极性环具有频偏估计范围较大、估计精度较高、资源消耗相对较少、吞吐率较高等特点,且适用于多种调制方式。     

基于曲线拟合的信噪比估计校正方法

介绍了QPSK调制的DSSS接收机中基于矩估计的信噪比估计算法,以及在FPGA上实现该算法的关键技术.由于实现误差超出期望,运用了基于曲线拟合的校正方案.以估计幅度值和幅度差值作为自变量和因变量,运用曲线拟合工具获得信噪比估计值应有的修正误差.依据该修正值调整测试值,可使信噪比估计性能大幅提升.最后通过实测证明了校正算法的性能.     

一种改进的Fitz载波频偏估计方法及其仿真

为了解决低信噪比条件下载波频偏估计中估计范围和估计精度的矛盾,在比较分析 现有经典估计方法的基础上,提出了一种改进的Fitz载波频偏估计方法,利用自相关序列 差 分代替自相关序列相位估计频偏。此方法将频偏估计范围提高到数据速率的一半,同时又保 持了原有Fitz方法的低信噪比门限。通过仿真验证了改进频偏估计方法对大频偏和低信噪比 的适用性。