一种改进的高动态QPSK信号解调算法

正交相移键控(QPSK)调制解调方式广泛应用于深空通信、数字卫星通信等高速系统中,高动态QPSK信号具有较大的多普勒载波频偏,针对现有的解调算法对QPSK信号频偏估计范围小、精度较低等问题,提出了一种改进的高动态QPSK信号解调算法。该算法利用基于Zoom-FFT的Quinn频率估计算法对载波频偏进行估计,将频偏估计分为粗估计和精估计两个过程,对估计所得频偏进行补偿后利用Costas环完成载波同步。在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够实现对高动态大频偏QPSK信号的有效捕获,与传统的解调方式相比,该算法对载波频偏的估计范围更大,且具有更高的频偏估计精度和更好的误码性能。     

基于频偏估计算法研究

载波频率偏移是光通信系统中一种常见的损伤,常用数据辅助估计算法和非数据辅助估计算法进行频偏估计并补偿。两类算法可以均在时域或者频域进行估计。基于M次幂周期图盲估计是一种较为成熟的应用算法,经过改进可以应用在高阶调制格式。为降低频偏估计的计算量可以使用多级频偏估计算法,可以在不损失估计精度的前提下大大降低频偏估计的实现复杂度。通过仿真与实验,验证了多种频偏估计算法的正确性和有效性以及多级频偏估计的实用性。     

一种1090ES相位编码信号的同步算法

载波同步是对1090MHz扩展电文(1090MHz Extended Squitter,1090ES)的相位编码信号进行相干解调的前提和基础,研究针对这种调制方式的基于数据辅助的载波频偏估计算法。构建了1090ES相位编码信号的频偏估计模型,提出了一种基于遗传算法的频偏估计算法,详述了该算法的特点及其实现步骤,并通过MATLAB仿真,分析比较了该算法与Kay算法、Fitz算法及M&M算法的频偏估计性能。该算法的频偏估计范围可以达到采样频率的50%,在信噪比高于3 dB时,频偏估计的均方误差接近于修正的克拉美罗界,并且可以同时兼顾频偏估计精度和频偏估计范围。     

基于最大似然估计的16APSK载波捕获算法研究

针对在低信噪比情况下16APSK信号频偏捕获困难的问题,讨论了一种结合Kalman滤波和最大似然估计的非数据辅助频偏估计算法。该算法对包含载波频偏信息的相位序列进行最大似然频偏估计,通过Kalman滤波,降低了噪声对估计精度的影响。对结合Kalman滤波和最大似然估计的16APSK频偏估计算法进行了仿真。仿真结果表明,在低信噪比条件下,结合Kalman滤波的最大似然频偏估计算法可获得良好的性能。     

MB-OFDM超宽带系统中模拟前端非理想因素的估计与补偿

解决模拟前端非理想因素:载波频率偏差、采样频率偏差以及I/Q失配对多带-正交频分复用超宽带系统的影响.提出时域载波频偏和I/Q失配估计和补偿方案.该方案包括一种能有效对抗大范围I/Q失配的数据辅助载波频偏估计算法,一种时域I/Q失配估计算法和一种2步式载波频偏、I/Q失配补偿算法.在频域,利用超宽带数据帧头的时域扩展特性进行残余载波频偏和采样频偏估计.仿真结果表明,即使存在较大非理想因素的情况下,提出的估计与补偿方案仍然能提供较好的系统误码性能.     

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。     

基于前导码的WLAN 802.11b频偏估计算法

本文针对频偏估计算法估值范围与估值精度难以两全的矛盾提出分两步进行的纯数字频偏估计算法.第一步是不需要辅助数据的粗频偏估计,第二步则是基于辅助数据的细频偏估计.理论与仿真结果表明该算法具有估值范围大﹑精度准的优点,并且计算量小,非常适用于高速突发的现代数字通信系统.     

一种基于Burg谱估计和FFT的频偏估计方法

针对星间链路通信中常用的BPSK、QPSK、UQPSK和64QAM等调制信号的载波频偏估计问题,提出了一种基于Burg谱估计和FFT的通用频偏估计方法。采用Burg谱估计方法对信号进行粗频偏估计,补偿该频偏后得到含有较小残留频偏的信号;并进行改进的四次方非线性变换,去除调制信息;再利用FFT估计出较高精度的残留频偏值。仿真结果表明,该方法估计精度高、范围大。     

一种低信噪比TDMA信号的载波同步算法

本文深入研究了基于FFT运算进行相位扩展的宽范围自相关函数法和宽范围L&R算法,分析了这两种载波频偏估计算法的性能.在此基础上,本文结合TDMA信号的前导字和CZT(chirp z-transform)算法的高频率分辨率特性,设计了适于低信噪比信号的宽范围载波同步改进算法.该算法利用TDMA信号的前导字进行数据辅助(DA)型载波同步,有效地缩小了低信噪比信号的频偏范围;再利用CZT算法进一步缩小频偏范围,最后利用非数据辅助型(NDA)自相关函数法得到精确的载波频偏.改进算法的计算复杂度略高于宽范围自相关函数法,而远低于宽范围L&R算法.通过仿真比较,改进算法对低信噪比(SNR)环境(3-6dB)中的信号具有良好且稳定的估计性能.     

非合作通信中循环前缀线性调频信号的频率估计

针对非合作通信中循环前缀线性调频信号频率估计范围小的问题,提出了一种宽范围高精度的频率估计算法。该算法首先利用循环前缀的相关性确定符号周期起点,然后利用部分线性调频信号匹配相关确定接收信号的零频达到时刻,根据两者的时延差得到大范围频偏粗估计。最后,利用高精度单频估计算法估计匹配相关后波形的残余频偏,提高频率估计精度。理论分析和仿真结果表明,所提算法在保证估计精度的同时大大提高了频率估计范围,更适用于非合作接收环境。      

一种非判决辅助前向结构载波频差估计方法

本文从最大似然准则出发,提出一种适于旋转对称星座的非判决辅助前向结构载频偏差估计算法.为了解决相位区间跳变问题,从而扩大估计范围,提出了一种新的相位展开方法.对于2π/M旋转对称星座,该估计算法的估计范围可扩大到±1/2MT.计算机仿真给出了该算法在估计范围、估计精度以及计算复杂度方面的性能.     

基于迭代滤波机制的OFDM系统的频偏估计

本文提出一种估计OFDM系统频偏参数的新思路:将一些原用于单载波调制信号的频偏估计算法,与迭代滤波机制相结合,提高其精度,使之满足OFDM的要求,从而用到OFDM系统的同步中.本文举了一个具体例子,matlab6.0平台上的仿真结果表明例子给出的算法估计精度高、捕获范围大,有很好的应用价值.     

一种基于自相关函数的载波频偏估计方法

为解决前向载波频偏估计中捕获范围和估计精度矛盾的问题,在最大似然准则的基础上,利用相位折叠现象使得自相关函数的频偏具有周期化规律,提出了一种利用最大似然估计中的自相关函数进行频偏估计的算法,该算法估计范围广,精度高且复杂度低,适于突发通信的频偏估计。最后进行了MATLAB仿真实验,仿真结果表明了该算法估计精度高、捕获范围广和计算复杂度低的性能。     

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.     

改进的16QAM载波频偏估计算法

针对QAM相干光传输系统中载波频偏估计算法存在估计范围小、计算复杂度高的问题,提出一种基于训练符号的FFT频偏估计算法.利用训练符号相位信息消除部分采样信号调制相位,取该部分信号的幅角进行FFT变换,最终得到频偏估计值.消除了原频偏估计算法中除以4的运算,从而扩大了频偏估计范围,同时由于减少了FFT长度进而降低计算复杂度.仿真结果表明,改进后的算法在QAM相干检测系统保持较高精度的频偏估计情况下,其估计范围可以达到±50％符号速率.     

Frequency offset estimation with fast acquisition in OFDM system

A new carrier frequency offset estimation scheme in orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system is proposed. The carrier frequency offset estimation includes acquisition and tracking, and the acquisition range is as large as one half of overall signal bandwidth. The proposed tracking estimator is a maximum-likelihood estimator, and in AWGN channel, the Cramer-Rao lower bound is met at high signal-to-noise ratio (SNR); in multipath channel, the tracking algorithm works well at moderate SNR. Timing synchronization can be also performed during the course of acquisition.     

一种新的基于稀疏导频的OFDM定时同步算法

本文研究了OFDM系统中精确定时估计问题.论文提出了一种新的数据辅助定时同步算法,算法适用于可分辨径数目较少的多径信道环境.通过设计特殊形式的稀疏导频,算法的定时估计精度要优于经典的数据辅助定时估计算法.同时,用同一块导频还可以完成小数倍频偏估计,从而提高了导频的利用效率.仿真表明,算法同时具有较好的定时和频偏估计性能.     

TD-SCDMA系统频偏估计的研究

在TD-SCDMA无线通信系统中,对系统频偏进行快速和精确的估计是无线通信系统可以正常工作很重要的一个条件。没有准确的频偏估计作为前提,信道估计算法也不能对信道进行准确的估计,这样联合检测算法更发挥不了作用。充分考虑了TD-SCDMA无线通信系统中突发通信的特点以及帧格式,分析了利用导频信号和训练序列进行联合频偏估计算法的性能。仿真结果表明算法的复杂度不高,实用性强,频偏估计性能良好。