深空测控通信中GMSK体制非相干解调算法研究

针对深空测控通信中GMSK体制非相干解调损失较大的难点,提出了一种改进的GMSK信号非相干维特比解调算法。通过分析相位状态网格图中相位转移规律,建立理论仿真模型。通过原理样机的研制和测试,实测数据表明：该算法具有解调损失低、实现复杂度适中的优点;相比于理论的最佳相干解调算法,在误码率1×10 -4 量级下,实测仅损失0.6 dB。目前该算法已应用于国内某深空测控通信系统GMSK体制基带设备中,并成功解调出欧空局Herschel–Planck卫星数据。     

基于维特比算法的GMSK信号非相干解调技术研究

GMSK体制是深空通信中的新型体制,它具有恒定的包络、优秀的频谱利用率和功率利用率。研究基于维特比算法的GMSK信号非相干解调技术,并在高斯白噪声信道下进行性能仿真。仿真结果表明,该解调算法性能优越,在信噪比Eb/N0=9dB时,GMSK(BT=0.5)信号的误码率性能可达10-4量级,优于传统调频方式约2.4dB。该解调算法已经在某深空测控演示系统中得到了试验验证,性能良好。     

GMSK全数字解调

主要讲述了GMSK的一种低复杂度高性能全数字解调方法，这种方法是用一路复系数PAM信号来近似GMSK信号，经过线性近似以后就可以采用最大似然序列估计来进行信号检测，可以非常方便地实现全数字解调；该方法另一优点是大大降低了符号间的码间串扰，可以不利用Viterbi算法来消除GMSK信号的码间串扰，逐符号判决使得接收机更简单、实时。在本文中对BbTb=0．5、BbTb=0．25的两种GMSK信号进行了仿真，并对BbTb=0．25的信号进行了改进，引入了PDGMSK调制方式，仿真了这三种信号在加性高斯白噪声干扰下的误码性能．并与基带信号在相同条件下的误码性能作了比较。     

遥测信号差分解调仿真

非相干解调由于不需要产生同频同相的本地载波,避免了因为本地载波的不精确导致的解调信号失真,降低了在实际系统中接收端实现的复杂度。文章分析了遥测信号的一种非相干解调的算法,并进行了仿真,得出高斯白噪声（AWGN）信道中的误码曲线。     

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。     

基于广义差分相干累加的高灵敏度GPS捕获算法

分析传统的非相干累加算法和差分相干累加算法的性能,针对传统捕获方法性能的不足,给出一种基于广义差分相干累加的高灵敏度GPS捕获算法。该算法采用多路差分相干累加的实现方法,不增加预相干累加时间即可达到理想的噪声压制效果,与传统算法相比具有更好的噪声压制性能。文中还分析了该算法受数据比特跳变和残留载波多普勒频移的影响。仿真结果表明,与传统算法相比,广义差分相干累加算法可以使捕获灵敏度提高3dB左右,能够在无辅助信息条件下使用400ms的采样数据捕获到强度为-150dBm的信号。     

一种PCM/DQPSK信号的软件解调算法

由于计算机技术的飞速发展,通过软件的方法实现对信号解调已成为可能,大大拓宽了信号接收和处理的途径,为信号事后处理提供了有效的手段。提出了一种DQPSK信号的软件解调算法,通过估计信号的瞬时相位来提取调制相位信息,恢复出原始的调制码。计算机仿真表明,这种算法能够正确实现对信号的解调,并且解调性能良好,运行效率较高。     

GMSK多比特联合差分解调性能分析与仿真

高斯最小移频键控（GM SK ）调制是一种连续相位的恒包络调制,具有带外辐射小、频谱利用率高的特点,首先介绍了GM SK信号的基本原理,然后在传统的1‐bit差分解调、2‐bit差分解调的基础上提出一种多比特联合差分解调的算法,并给出了仿真结果。仿真结果表明,该算法具有更好的抗噪声能力,并且结构简单,易于工程实现。     

基于差分相干后积累的伪码信号检测方法优化与分析

差分相干后积累是近年来提出的一种伪码信号检测新方法,其虚警概率存在精确解析式,但较难推导其检测概率的理论公式。文献多是通过不同理论近似方法获得其检测概率,但理论近似存在较大误差,不适用于对参数的优化。本文采用理论模型与数值仿真结合的方法分析差分相干后积累的检测性能,并基于检测损耗最小化准则研究了中频积累时间的优化。此外,还比较了差分相干检测方法与传统非相干检测方法的最优性能,结果表明前者优于后者。     

一种新的未知相关噪声下的宽带相干信号DOA估计算法

针对具有某种结构的协方差矩阵的未知相关噪声环境,本文提出了一种新的宽带相干信号DOA估计算法。基于这种结构,如Hermitian Toeplitz型,在各个频率点上首先利用空间差分操作去除相关噪声的影响,并构造新矩阵;其次,对新矩阵进行聚焦操作,并给出相干聚焦后的协方差矩阵;最后,利用基于特征结构的DOA估计算法得到相干信号的DOA估计值。理论分析和仿真结果表明了算法的有效性。     

一种全数字GMSK解调方法

文章提出一种用于GMSK解调的全数字中频接收机方案，并重点讨论了载波同步和位同步两个部分。载波同步选用了判决反馈环，可实现特定BT范围内的载波恢复。又根据GMSK信号线性近似后与OQPSK形式一致这一特点，借鉴OQPSK位同步中用到的数据转换跟踪环（DTFL），设计了适用于GMSK的位同步环路。仿真和硬件实现结果均表明该方案是一种简单而又行之有效的方法。     

PCM/DPSK遥测信号的全软化解调方法

研究了 PCM/ DPSK遥测信号的全软化解调原理 ,对其算法进行了理论设计 ,并在此基础上进行软件设计 ,完成了数字下变频、滤波抽取、定时误差提取、内插法码同步和差分判决的全软件化实现     

PCM/FM信号软件化解调算法研究

根据PCM/FM信号的特点,提出一种新的基于STFT的软件化解调算法。首先,利用STFT计算PCM/FM信号中f0和f1频点的能量,然后,根据两个频点能量的变化规律,实现信号的码同步及解调。论述此种解调算法的基本原理及实现过程,分析其算法的复杂度,提出一种新的码同步提取和修正的方法。计算机仿真结果表明,该算法不但能够有效地抑制实际信号中的各种干扰对码同步精度的影响,具有较好的解调性能,而且其实现原理简单,运行效率较高,便于实现软件化的实时处理。该解调算法在实际的PCM/FM信号的处理中收到了较好的效果,具有一定的应用价值。     

曼彻斯特码异步解调的单片机实现及性能分析

在分析曼彻斯特码码型特征的基础上 ,提出一种简单有效的异步解调方法。该方法以单片机为核心 ,以纯软件的形式在一个芯片上实现数据帧的码同步、曼彻斯特解码、帧同步和数据处理。为串行数据的接收提供一种新的解决方案 ,在工程上得到了实际应用。     

干扰机中基于CORDIC算法的检波与鉴相实现

给出了一种在干扰机中适合于FPGA实现的基于CORDIC（Coordinate Rotation Digital Computer）算法的数字检波和数字鉴相方法。首先讨论了CORDIC算法和数字检波算法,并对算法的数字鉴相进行了分析,然后在FPGA中实现算法,并给出了基于算法的数字检波和数字鉴相实现结果。通过资源利用情况及FPGA仿真的结果表明,基于CORDIC算法的数字检波与数字鉴相方法是有效可行的。     

相敏信号解调电路设计分析

根据遥测相敏信号特点 ,介绍两款实用解调方案。结合实例详细讨论相控同步解调电路的原理及设计思路。首次提供三阶有源低通滤波器参数优化设计的阻容最佳组合。采用“三取二”表决的冗余设计有效地提高了遥测参数的可靠性。用一组实测数据验证电路设计的合理性。     

卫星群时延特性测量新方案的设计和实现

设计并实现了适用于卫星整星综合测试的群时延测量新方案。与传统模拟解调方案相比,此方案对信号采样后直接进行数字信号处理,采用数字解调、估计相位的方式测量群时延,减小了引入的噪声和对信号的畸变,适用于不同卫星的群时延特性测试,省去了时间差测试设备,降低了测试成本。实际测试结果表明,此方案在C频段的测量精度小于1ns,UHF频段的测量精度小于16ns,满足卫星群时延测试要求,为卫星测试的自动化、通用化奠定了基础。