Multi-h CPM信号的参数设计研究

Multi-h CPM是在传统CPM的基础上发展而来的一种调制方式,合理的参数设计可以使得Multi-h CPM具有更好的频带利用率和误码性能。对Multi-h CPM的基本原理和基于维特比算法的最大似然序列检测法进行介绍之后,在Matlab仿真实验环境下,利用控制变量法,分别研究了调制指数、关联长度、输入序列的进制数和相位脉冲函数这四个参数对信号频谱带宽和误码性能的影响规律。这为优化Multi-h CPM信号的参数选取,进而使得通信系统性能在特定的场景下达到最佳提供了参考依据。     

基于差分相位波形匹配的CPM信号帧同步检测方法

为在解调之前高效地完成连续相位调制(CPM)信号的帧同步检测,并通过帧头信号辅助定时同步,提出一种基于差分相位波形匹配的CPM信号帧同步检测方法并在FPGA上实现。为消除累积相位对CPM信号波形的影响,对接收信号进行差分处理,再每隔一个采样周期与本地差分信号进行波形匹配。仿真结果表明,所提方法对相偏、频偏和相噪不敏感,可在信噪比较低的情况下以较高概率完成对CPM信号的帧同步检测。通过方法得到的帧头信号可将定时误差控制在一个采样周期以内,对定时同步的快速收敛具有较大的辅助作用。     

一种低复杂度的Multi-h CPM相干解调算法及FPGA实现

多调制指数连续相位调制（Multi-h Continuous Phase Modulation,Multi-h CPM）是一种恒包络调制,具有多个周期出现的调制指数,因此其频谱效率和功率效率比单调制指数CPM更高,但其接收机的复杂度也随之增加。本文在倾斜相位（Tilted Phase,TP）的基础上采用频率脉冲截断（Frequency Pulse Truncation,FPT）和状态空间分割（State Space Partition,SSP）相结合的方法来降低多调制指数连续相位调制的复杂度,使相位状态由512降低到16,理论损耗约为0.8 dB。同时,对降低复杂度的解调算法在现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Arrays, FPGA）上进行了验证。仿真和在线测试的误码率曲线接近理论分析曲线,和常用的128状态解调算法相比,资源消耗降低了约59%。     

连续相位调制在跳频电台中的应用

简要介绍了连续相位调制(CPM)的基本原理,着重研究了连续相位调制的减少状态差分序列检测(RSDSD)算法,该算法能有效地用于多电平、调制指数小的部分响应连续相位调制信号,能够大大减少维特比检测的状态数目。在Matlab环境下仿真了其带宽和误码性能,并已成功应用于高速跳频数传电台。仿真结果和实际实现表明,该算法能有效地简化运算复杂度且误码性能损失较小。     

DAB系统中一种低复杂度的整偏算法

文章以欧洲尤里卡-147数字音频广播接收系统为研究重点,提出了一种基于OFDM的通信系统的低复杂度粗偏估计算法。仿真结果显示此算法具有较好的鲁棒性来对抗较大范围的符号定时偏移,且具有较低的实现复杂度。     

无人机数据链系统中OFDM定时估计技术研究

提出一种基于加权差分相关的OFDM定时估计方法,利用已知前导消除接收前导符号的调制信息,并通过加权差分相关与加窗修正得到具有脉冲特性的定时估计度量。通过对信号的相位信息进行相关处理,可以进一步得到具有低复杂度的定时估计方法。仿真结果表明,在多径衰落信道下,提出的OFDM定时估计方法具有较好的估计性能,适用于复杂通信环境下的无人机数据链系统。     

LDPC编码系统的码辅助载波相位同步算法

深空通信具有传输距离远、信号衰减严重的特点,针对低信噪比条件下深空通信系统中LDPC编码系统载波同步实现困难的问题,提出一种新的具有较低复杂度的码辅助载波同步算法。分析了载波同步误差对译码性能的影响,基于最大似然准则推导了载波相位的迭代同步算法,算法利用LDPC译码器输出的软判决信息来辅助载波相位的估计,将译码器与载波同步器进行联合迭代,从而得到接近最大似然估计性能的载波相位估计,同时对载波相位进行迭代补偿。仿真结果表明,在低信噪比条件下,算法能够有效纠正载波偏差,并能够以较低的系统复杂度获得近似理想同步的LDPC码译码性能。     

一种改进的编码辅助位定时算法

基于期望最大算法（EM）的编码辅助位定时算法是最常用的定时偏差估计算法，其在估计定时偏差时会引入大量的乘法和加法运算，计算复杂度较高。文章针对计算复杂度问题提出了一种改进的算法，通过选取合适的门限值，去除了LDPC码译码之后不可靠符号的译码软信息，减少了同步参数估计时参与计算的不可靠样点的个数，可以有效减少原算法的计算量。仿真结果表明，改进算法的系统误码性能及参数估计的均方根误差（RMSE）与原EM算法的性能接近，同时减小了原EM算法的计算量。     

一种基于训练符号的OFDM系统同步新算法

提出一种基于训练符号正交频分复用系统的时间频率联合同步算法。算法构造了每个载波上传输PN序列的训练符号,利用训练符号良好相关特性实现了定时估计和粗频偏捕获,再使用ML估计算法进行细频偏估计。仿真结果表明,在多径信道和加性高斯白噪声信道下,新算法定时估计和频偏估计误差小、计算复杂度低。     

基于快速编译码的LDPC-CPM系统设计

低密度校验(LPDC)码是目前公认的性能最好的信道编码之一,而连续相位调制(CPM)是一种具有高频谱效率和高功率效率的调制方式,根据级联码理论将二者进行合理的级联设计将更好地发挥出他们的优点.在对LDPC和CPM进行详细分析的基础上,设计了一种CPM调制的快速编译码方法,并基于该方法设计了LDPC - CPM串行级联系...     

短波SFH／CPM系统差分相位检测方案的性能分析

文章提出了一种基于Viterbi算法的短波SFH／CPM系统差分相位检测（DPD）的解调方案,运用Matlab建立了短波SFH／CPM系统模型,并在此模型上对该解调方案的误比特率进行了数值仿真。其仿真结果表明：DPD解调方案的误比特率可以达到10^-5～10^-6,能满足短波信道性能的需求。     

基于压缩感知的高分辨DOA估计

研究基于压缩感知的多目标DOA估计问题.利用空间目标空域的稀疏性,提出一种新的DOA压缩感知模型,其感知矩阵满足约束等容(RIP)条件.提出一种基于奇异值分解的多测量矢量欠定系统正则化聚焦求解(SVD-RMFOCUSS)算法.该算法在一定程度上克服了压缩感知重构算法无法用于低信噪比情况缺陷,且具有较低的运算复杂度.计算机仿真表明该算法性能优于传统DOA估计算法,能够对任意相关性的信号进行有效DOA估计,具有更高的角度分辨力及估计精度.     

基于时频原子方法的雷达辐射源个体识别

针对雷达辐射源个体识别问题,提出一种时频原子分解的特征提取方法.该方法针对主振放大式发射机,首先根据锁相环频率合成器相位噪声的功率谱,模拟含有特定相位噪声的辐射源信号.然后基于时频原子分解原理并采用膜算法将带有相位噪声的辐射源信号在正弦原子库中进行一次分解.最后利用分解后的原子提取出正弦原子能量特征和原子频率偏差特征,...     

GPS信号的码相位与多普勒频率联合捕获

分析了PMF FFT码捕获算法在不同频偏下的性能,针对其频率估计精度较低引起的部分频偏下的检测性能下降,提出了一种改进的码相位与多普勒频偏联合捕获方法。首先基于部分匹配滤波(PMF)相关算法得到一组匹配滤波输出;然后在PMF FFT算法基础上提出了一种利用FFT幅度差求解的低复杂度高精度迭代频偏估计算法,并利用此高精度的频率估计值补偿PMF输出,进行相干检测,从而在提高频率估计精度的同时提高了信号的检测概率,实现了高精度的频率估计与码相位捕获的联合处理。仿真结果表明检测算法可以有效改善频偏估计精度,提升检测概率,并且具有极低的复杂度。     

基于改进最大期望算法迭代相位检测器的研究

近年来出现的基于最大期望(EM)迭代算法的相位同步算法具有比传统非数据辅助(NDA)相位估计算法更低的相位误差,是适合于Turbo编码系统的一种相位同步算法。然而,EM迭代算法对初值的选取比较敏感,收敛性较差。为了克服EM迭代算法收敛性较差的缺点,提出一种基于改进EM算法的Turbo编码系统迭代相位同步算法。针对EM算法的缺点,用数据辅助(DA)和NDA结合的方法得到的相位估计作为EM算法的初值。数值仿真显示,该方法具有比随机初始化EM算法更好的相位检测性能。     

基于张量子空间的信号参数估计算法

针对低信噪比条件下多通道信号特征参数估计问题,提出了两种基于张量子空间的信号参数估计算法,分别是基于矩阵堆叠的张量分解算法和基于张量矩阵因子的联合算法。通过研究参数化信号模型、信号子空间旋转不变性和张量范德蒙分解原理,分析了多通道数据的三维张量数据模型的构建;矩阵堆叠的张量分解算法验证了张量高阶奇异值分解是矩阵奇异值分解的推广,矩阵因子联合算法进一步提高了低信噪比条件下的信号参数估计精度。仿真以信号频率和初相位的估计精度为衡量指标,验证了低信噪比的条件下,张量子空间信号参数估计算法要优于传统的矩阵子空间信号参数估计算法。
     

一种基于最小二乘估计的UWB同步捕获算法

在相关接收机的基础上提出了一种基于最小二乘估计的低复杂度PAM\|TH\|UWB信号同步捕获算法,并利用巴克码的局部自相关特性设计了一种简单的训练序列。该算法只需要对符号速率的采样结果作简单的相关运算就能实现同步参数的估计,与传统需要极高采样率（几GHz）的同步算法相比,它极大地降低了系统的复杂度和运算量,同时也提高了捕获速度。仿真结果表明,该算法在密集多径信道模型下能精确快速地实现同步捕获,使用较短的训练序列就可实现优良的捕获性能和系统误符号率。     

一种利用ILSP的同步DS-CDMA信号快速盲解扩算法

针对同步DS-CDMA信号的盲解扩问题，本文提出了一种基于迭代最小二乘投影算法(ILSP)的快速盲解扩算法。本算法首先通过对截获信号的协方差矩阵进行特征分解，估计出由各用户扩频序列张成的信号子空间，然后结合扩频码序列的有限符号集特性，利用ILSP算法消除由特征分解产生的酉矩阵模糊问题，得到扩频序列的精确估计，最后利用估计得到的扩频序列对截获信号解扩得到信息码序列，完成DS-CDMA信号的盲解扩。仿真结果表明本算法在低信噪比条件下具有良好的盲解扩性能，且相较传统算法本文提出算法大大降低了计算复杂度 。     

全相位OFDM的联合帧同步和频偏估计算法

同步是OFDM系统必须解决的问题之一,不同的同步技术之间是相互联系的,将任何一种同步技术分离出来单独进行都是不可能的。针对全相位OFDM系统,文章提出了一种基于最大似然的定时和频率偏移估计联合同步算法,该算法利用了全相位OFDM系统数据帧的完全自我复制的特点来实现。利用数据序列及其在时域复制间的自相关性的基础上,通过最大似然函数,系统完全可以实现精细的符号定时和频偏估计。最后,与其他的同步方案在性能上进行仿真对比,验证了联合同步估计的优越性。     

基于投影矩阵搜索的相干源DOA估计算法

在强相关或相干信号源环境下，基于子空间分解的高分辨方法无法准确估计信号到达角，而许多传统的解相干方法，如空间平滑法等，会减少阵列的有效孔径，且只适用于具有移不变性的阵列结构。针对相干信源DOA估计问题，提出了一种基于投影矩阵搜索的DOA估计算法。首先根据阵列流型构造噪声子空间的投影矩阵，并将阵列接收信号投影到噪声子空间；然后通过遍历搜索所有可能的投影矩阵获得空间谱，进而得到相干源的DOA估计。该算法能有效进行相干信源DOA估计，与传统的相干源DOA估计方法相比，该算法不会减小阵列的有效孔径，且适用于任意阵列结构，并具有良好的估计精度和超分辨能力，但计算复杂度较高。通过仿真实验，验证了该算法的有效性，比较了该算法与传统算法的性能。