FSK信号的非相干数字解调技术

频移键控(FSK)信号在通信系统的广泛应用,使其解调技术也成为一种核心技术。本文介绍了一种全新的基于FPGA技术的非相干数字解调方式,并借助硬件描述语言VerilogHDL语言,使设计具备了很好的移植性、可编程性和一致性。     

大动态PCM/FM遥测信号的非相干解调

针对大动态低码率PCM/FM遥测信号的可靠接收问题展开研究,给出了一种基于连续相位调制（CPM）信号原理的载波频偏矫正及差分序列检测的非相干接收方案。针对限幅鉴频、多符号检测及差分序列检测等3种非相干解调算法,介绍了各自应用于PCM/FM信号的算法原理,并比较了3种算法的解调性能及对大动态环境的适应能力。计算机仿真表明,在无残留频偏情况下,2符号相位差分序列检测性能最好;但在0.05倍码速率的残留频偏下,1符号相位差分序列检测的性能更好,优于2符号相位差分序列检测、限幅鉴频检测和多符号非相干检测。对PCM/FM信号的讨论包含了几种典型的非相干解调,对大动态环境下的PCM/FM接收有重要的参考价值。     

非协同突发信号的检测与解调

根据典型的海事三代卫星通信帧格式,首先采用能量检测算法结合匹配滤波法进行有效的突发信号的检测,然后根据信号检测的结果进行了突发信号的频率估计和初相估计,再采用初相注入结合锁相环的方式实现突发信号的解调。理论推导和计算仿真表明,该方法能够适应较低信噪比、较大频偏和起伏动态的影响,当信噪比大于10 dB时,信号检测概率基本达到100%,解调误码率低于2×10-3。     

一种改进的星载AIS信号非相干解调算法

针对星载船舶自动识别系统(AIS)无法避免的信号混叠问题,研究了AIS系统中应用最广泛的1比特差分和2比特差分解调,提出了一种1、2、3比特联合差分反馈的AIS信号非相干解调算法。该算法基于贝叶斯线性模型建立了最大似然估计的1、2、3比特联合差分解调结构,验证了在加性高斯信道中该算法比传统非相干解调算法有更好的抗信号混叠能力。仿真实验表明：该算法的解调误码率与1、2比特联合差分及2、3比特联合差分相比,当误码率（BER）等于10-2时,在加性高斯信道(AWGN)下具有1.5 dB的性能优势,同道干扰信道(CCI)下具有1～2 dB的性能优势。     

Link11系统的QualNet仿真

为了探索Link11系统中关键的网络参数与系统性能之间的关系,依据Link11相关标准,以QualNet为仿真平台,对Link 11系统进行建模和定义统计指标。以空中监视应用为例,通过仿真实验对系统典型参数与性能的制约关系进行深入分析,同时也提出数据链系统设计、仿真、使用时应注意的问题。     

多径衰落信道MPSK信号超指数迭代盲解调算法

为了提高多径衰落信道下的盲解调性能,提出了一种结构简单的MPSK信号盲解调算法。首先利用超指数迭代分数间隔盲均衡器实现联合定时同步与均衡,然后对均衡器输出信号进行非线性变换实现载波频偏的估计,最后利用二阶数字判决锁相环跟踪相位变化纠正剩余频偏和相偏。仿真结果表明,在多径衰落信道条件下,与现有算法相比,基于超指数迭代分数间隔盲均衡器的盲解调算法实现简单,误码率低,而且具有收敛速度快、性能稳定等优点。     

一种用于高速率QPSK信号的并行解调方法

为实现数据的高速解调,提出了一种QPSK并行解调模型,并对定时同步、载波同步、自动增益控制(AGC)和数据恢复等各个模块进行了Matlab仿真分析.重点提出并仿真实现了一种在并行解调中实现载波同步后的模糊统一和数据恢复的方法.     

5G系统中基于解调参考信号的信道估计方法

5G系统使用解调参考信号(Demodulation Reference Signal,DMRS)用于下行信道估计,工程中通常采用插值法得到数据位置信道响应,考虑实际信道中噪声的影响,频域采用线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Squared Error,LMMSE)插值算法。针对LMMSE需要获取信道先验统计特性以及存在矩阵求逆运算量大问题,利用信号时域内能量集中特点估计出信道均方根时延、信噪比和信道自相关矩阵,对于DMRS信号在频域上间隔较大、DMRS信号所在子载波相关性不强的问题,通过引入导频加密方法提升DMRS信号所在子载波间的相关性以提升信道估计性能,并通过滑动窗口插值方法进一步降低LMMSE算法求逆运算复杂度。仿真结果表明,所提算法均方误差和误码率总体均优于线性插值和基于矩阵奇异值分解的LMMSE算法,并与传统LMMSE算法相比性能极为接近,而且复杂度降低了99.85〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗,适合实际工程应用。     

基于FPGA的多模式通信信号解调及自适应位同步技术

通信信号的识别与解调是通信侦察的重要组成部分。本文在假设侦察识别过程已经完成,且调制模式主要为FM、FSK、BPSK和QPSK四种方式,码速率在一定范围内变化的前提条件下,讨论这四种不同模式通信信号的解调技术,在解调中引入自适应的位同步技术,保证解调结果的正确输出。整个系统各模块基于FPGA实现,便于编程、修改以及升级改进,利于移植。     

基于最小均方误差的8PSK解调算法

在EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution)移动通信系统中,提出了一种基于最小均方误差的自适应8PSK均衡解调算法。利用基于最小均方误差的自适应滤波器,根据突发中已知的训练序列,可快速准确地估计出系统信道参数,然后通过判决反馈均衡消除多径信道对接收信号的干扰,从而保证系统的性能。仿真结果表明,在各种多径信道模型下,该算法均可快速收敛,利用系统的26个训练序列准确估计出系统信道参数,并实现均衡和解调;在信噪比为8～10 dB时,通过标准规定的MCS-5信道编解码后,系统的误码率就已经小于10－4,完全符合标准要求,是一种简单实用的算法,便于硬件实现。     

基于相关算法的脉冲信号检测性能分析

低信噪比信号检测一直都是侦察领域关注的课题。为此,提出了基于相关算法的脉冲信号检测方法,介绍了相关算法检测原理,用统计分析方法确定了理论最佳检测门限,并对相关检测性能进行了仿真分析,在低信噪比条件下完成了信号到达时刻和脉冲宽度的估计。     

分布式数据链的定周期自适应时间对准

分布式数据链航迹处理对时间对准提出了更高要求。为此,提出了一种定周期的自适应处理模型。通过建立数据校正模型,将多源数据统一到固定的时间点上,通过卡尔曼滤波算法将数据外推到相应时间点,并可有效根据其数据消息质量进行动态调整有效数据融合策略,从而为后续数据链航迹融合提供支持。通过仿真实验验证了算法的有效性和可行性,为后续数据链无中心数据处理提供了基础支撑。     

一种低复杂度聚类估计MLSE均衡器

给出了一种新的聚类估计最大似然序列均衡器(CBSE),避开了传统MLSE均衡需要估计信道脉冲响应(CIR)和卷积运算,由接收信号估计聚类中心,同时利用聚类中心之间的对称性,仅需估计其中部分中心,其余中心可通过简单运算获取,从而在缩短训练序列的同时减少了运算量.仿真表明,新方法在取得与RLS均衡器相近收敛性能的同时,计算量比LMS均衡器小.     

IEEE 802.16单载波调制系统的信道均衡技术

简要介绍了固定宽带无线接入标准IEEE 802.16以及一种用于信道均衡的自适应算法——指数加权RLS,对判决导引信道均衡技术的原理进行了具体描述。最后分别就两种自适应的均衡算法（LMS、RLS）,结合一种具体IEEE 802.16单载波调制系统推荐测试信道进行了仿真,得出RLS算法优于LMS的结论。     

基于小波变换变步长LMS自适应信道均衡的新方法

结合变换域最小均方（LMS）和变步长LMS算法的优势,提出了一种基于小波变换的变步长LMS自适应均衡方法。该方法中步长调整函数采用了改进的Sigmoid函数,该函数具有简单且误差信号接近零时变化缓慢的特点。并且,在训练模式、判决引导模式以及混合模式下,将提出方法和传统均衡方法进行了仿真比较。结果表明,所提出的方法比传统的线性LMS算法、变步长LMS以及小波变换LMS收敛更快、性能更优。     

一种跳频图案同步方法

针对战术跳频电台通信同步问题,在分析若干跳频同步方法的基础上提出了一种组合同步方法,并将收发双方维护的同步头频率组从一维扩展至二维,增强了同步头频率的抗干扰性.性能分析表明,此方法同步时间短、同步概率高,适用于战术跳频电台.     

一种基于CMA和DDLMS算法的双模式盲均衡算法

为进一步改进盲均衡算法收敛速度慢、稳态误差大、计算复杂度高等问题,提出一种切换模式和加权模式联合CMA(Constant Modulus Algorithm)+DDLMS(Direct Decision Least Mean Square)双模式盲均衡算法。综合切换双模式盲均衡算法和加权双模式盲均衡算法的优缺点,对切换、加权模式联合的CMA+DDLMS双模式盲均衡算法进行仿真。在不同信噪比条件下,对CMA算法、MCMA(Modified CMA)算法、DDLMS算法和CMA+DDLMS双模式盲均衡算法进行仿真,结果表明,所提算法收敛速度快,约为600个符号;稳态误差小,约为0.1;误码率小,在信噪比为25 dB时,误码率约为10-6。该算法可广泛应用于无线通信、光通信、声呐和雷达等众多领域。     

基于误差反向传播算法的OFDM系统频域均衡

提出用一种基于神经网络的均衡方法,并用误差反向传播(BP)算法对多层前馈网络进行训练.分析和数值仿真结果表明,基于BP网络的频域均衡方法有较好的均衡效果,并且复杂度不高.     

联合信道均衡与时间反演的室内保密通信方法

针对物理层无线通信的窃听信道问题,提出了一种适用于室内频率选择性衰落信道的均衡时间反演(Equalized Time Reversal,ETR)保密通信方法。首先,建立了均衡时间反演窃听模型,在信号发送端将均衡器级联配置,利用信道均衡技术提高信息传输的保密性能;其次,通过传统时间反演(Time Reversal,TR)技术的等效信道分析对均衡器进行了设计,根据均衡后的信道推导了系统保密信干噪比、系统保密容量、误码率的闭合表达式。理论分析和仿真结果表明,与传统的TR技术相比,ETR的保密信干噪比、系统保密容量更高,合法接收用户的误码率更低。     

一种单天线同频混合信号幅度的估计算法

针对非协作通信中平坦衰落条件下单天线接收两路MSK混合信号分量的幅度估计问题,提出了一种基于max-min思想的幅度盲估计算法。该算法采用混合信号幅值序列中多个极大极小幅值的估计值来进行混合信号分量的幅度估计,并采用加窗局部极值平均的方法来获得多个极大极小幅值的估计值。仿真结果表明：在信噪比大于10 dB条件下,该算法对MSK混合信号幅度估计较为准确,并且该算法对混合信号分量功率比和相对时延差的变化具有较强的鲁棒性,具有不需要数据辅助、计算量较小的优点,能够满足后续盲信号处理的需要。