一种关于QAM同步实现的全数字方案

针对高阶QAM系统对于符号定时、载波恢复精度的严格要求,文章提出了一种全数字的同步方案。首先,利用非相干载波解调,提取符号定时信息。然后,利用已获取的定时信号进行载波相位跟踪,最终得到与相位真实值关于模π/2同余的估值。对于包含差分编、译码的QAM系统,上述方法不需要专门设计同步头即可为正确解调提供稳定可靠的同步信息,非常适宜数字实现。     

短波16QAM信号数字解调算法的仿真

该文利用MATLAB平台仿真了短波16QAM信号数字解调中的三个关键模块——定时同步、载波恢复及自适应均衡。短波QAM信号经定时同步提取定时信息,为传输中的码元提供了判决基准并为均衡器提供了时间基准,通过载波恢复可调整信号中存在的频偏和相偏,最后经自适应均衡达到抑制甚至消除码间干扰的目的,恢复出QAM的星座图。该文根据16QAM信号星座图的特点,提出了一种基于COSTAS环简化的载波恢复算法,将该算法与常用的载波恢复算法进行仿真比较,实验结果验证了该算法的有效性及优越性。通过对解调中三个关键模块的仿真,为实现整个解调系统奠定了基础。     

基于FFT频谱校正的全数字QAM解调法

针对QAM相干解调法需严格载波同步的不足,提出一种新的基于FFT频谱校正的全数字QAM解调方案,此方案采用了软件无线电的处理思想,直接在载波频段对QAM信号进行采样,采用FFT频谱校正估计出各码元周期内的载波幅值和初相位来实现信息比特解码。仿真实验证明,此方案方法简单,不仅降低了同步机制要求,而且在FFT长度为8时即可获得接近于传统相干解调法理论下限的误比特率性能。     

一种高阶QAM信号多普勒频率参数估计算法

为了解决高阶QAM信号载波同步中动态多普勒参数估计问题,提出一种基于调频信号相位多项式系数估计的方法。该方法针对QAM信号去调制后的信号表达式构造二次相位(QP)函数,通过估计二次项系数得到多普勒频率变化率的估计值。进一步依据最大似然准则估计一次项相位系数得到多普勒频率估计值。最后用取主值的方法进行相位估计。计算机仿真实验表明,该算法能有效应用于高阶QAM信号的动态多普勒参数估计。     

适用QAM信号的载波同步与均衡联合算法研究

载波同步和均衡是正交幅度调制(QAM)解调器中的两个重要组成部分。提出了一种适应于QAM信号的通用载波恢复环与自适应均衡的联合结构算法,该算法能够快速地对载波频率、载波相位进行高精度跟踪锁定。在System Generator中对其建模与仿真,仿真结果显示其误码率达到百万分之一,表明算法的性能稳定。通过对算法的简化,减少了硬件资源,同时也保证了接收机的实际性能要求。     

QAM全数字同步方案的研究与实现

针对高阶QAM系统对于载波恢复、符号定时的严格要求,本文提出并实现了一种全数字同步方案.在发送端插入导频,接收端先利用LMS自适应陷波算法分离导频和信号,接着使用NVS算法自适应地完成载波跟踪,然后将解调后的信号送往符号定时模块,通过基于能量检测原则的最大平均功率内插定时算法实现码元同步.基于TI的TMS320C542芯片的实现,表明上述方案是完全可行的.     

改进环路结构的Gardner定时恢复算法

针对经典的Gardner定时恢复算法存在同步建立时间长、同步稳定性能差等问题，提出一种改进环路结构的Gardner定时同步恢复算法。首先，该算法选用立方插值和分段抛物线插值两种插值滤波器进行插值，得到两路最佳插值序列；其次，分别计算两路插值序列对应的定时误差并求加权平均值，得到环路的定时误差；最后，以两路最佳插值序列的加权平均值作为环路输出。针对正交相移键控（QPSK）、正交幅度调制（16QAM）两种调制信号进行了仿真验证。仿真结果表明，该改进算法作用于QPSK信号时同步稳定性更好，相比作用于16QAM信号，其环路开始同步时码元的位置对应的序列数明显减小；并且该算法在信噪比为-5 dB的情况下使QPSK信号星座图收敛半径为0.26左右，与类似锁频锁相（FPLL）的改进Gardner定时恢复算法相比收敛半径减小约0.08，该算法有效地缩短了同步建立的时间，提高了环路的稳定性，可广泛应用于高速解调系统。     

全数字接收机中定时同步算法和实现

采用了基于Farrow结构的内插滤波器,同时使用Garnder的定时误差计算方法为内插滤波器提供插值相位。通过MATLAB仿真,表明这种内插滤波器可以很好地解决定时同步问题,并在现场可编程芯片FPGA上实现了该算法,使得数字解调的硬件实现具有很好的移植性和灵活性。     

有线数字广播中高阶QAM信号的载波同步与均衡器设计

针对ITU-T J.83标准,结合有线数字广播的信道特征,提出一种适用于高阶QAM信号的载波同步与自适应均衡的联合设计方案。该方案在均衡部分采用常模数算法(CMA)和最小均方误差算法(LMS)的双模均衡算法。通过算法的切换达到快速收敛和降低均方误差(MSE)的目的;针对高阶QAM信号,载波同步环路首先选用极性判决算法,并采用带宽较大的环路滤波器系数,使环路能在短时间内进行大范围频偏捕获。然后调低环路滤波器系数,减小环路带宽,进而降低稳态抖动。环路最后切换到判决指示算法,使相位均方差降至最低。整个方案通过算法验证并在Altera Stratix Ⅱ系列EP2S130F1020C5型现场可编程门阵列(FPGA)上完成了布局布线。最高工作频率为90.47MHz。     

多指数连续相位调制信号非数据辅助的前馈符号定时恢复算法

针对多指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号的符号定时恢复困难且算法复杂的问题,提出了一种多指数(Multi-h)CPM信号的非数据辅助的前馈符号定时恢复算法。该算法基于Multi-h CPM信号的调制指数同步偏差和符号定时偏差的联合似然函数,通过平均可能的调制指数同步偏差所对应的期望函数将其联合似然简化,得到符号定时偏差似然函数以及符号定时偏差估计值,并给出了其定时偏差估计算法的修正的Cramer-Rao限(MCRB)以及其符号定时恢复的实现方案。仿真结果表明,该算法适用于全响应和部分响应的Multi-h CPM信号,符号定时恢复性能良好且对残留载波频偏和调制指数同步偏差不敏感。     

4×155Mbps调制解调器同步算法仿真

分析了全数字调制解调器核心算法,讨论了4x155Mbps高速调制解调器中所采用的16—64QAM高精度内插算法、符号同步算法和载波恢复算法及其改进算法,并进行了仿真。论文详细描述了仿真的实现步骤,并给出了仿真结果并进行了对比,最终仿真结果可直接用于硬件电路的研制。在之后进行的硬件实现和测试中,仿真结果的正确性得到了验证。     

CPM信号的定时-相位联合估计算法

针对CPM信号同步问题,在判决数据辅助的基础上提出一种联合定时-相位估计算法。该算法用Laurent分解表示CPM信号,由定时-相位联合似然函数得到定时误差检测器和相位误差检测器,找出瞬时梯度,迭代求解恢复出定时和相位信息。通过分析二进制部分响应CPM中的常见形式PCM/FM信号,提出一种联合定时-相位估计的实现方案。在加性高斯白噪声信道上的仿真结果表明,该算法适用于二进制部分响应CPM信号,定时和相位估计性能都逼近理想曲线。     

通信侦察接收机中的解调实现

首先介绍了通信侦察接收机中解调器的特点。在此基础上提出了一种可以应用到侦察接收机中的解调器方案,并对符号同步环路和载波同步环路做了详细介绍,定时误差提取算法和载波误差提取算法采用非数据辅助的方法。最后,对解调器的误码率符号速率范围等性能参数进行了介绍,对侦察接收机中解调器的发展做了进一步的展望。     

频率选择性衰落信道下的同步参数联合盲估计算法

对于多径频率选择性衰落信道以及低信噪比环境下线性调制信号的同步参数盲估计问题,提出基于循环累积量的载波频偏、初始相偏和符号定时误差前向联合盲估计算法。通过理论推导得出多径频率选择性衰落信道下信号的循环累积量与初始相偏和符号定时误差的数学关系。在此基础上先以较大频率间隔进行粗估计确定频偏范围,再以较高精度遍历检测信号特定循环频率,提高载波频偏估计精度,进而由累积量值估计出初始相偏和符号定时误差,不依赖于信道衰落和加性噪声的分布特性,尤其适用于频偏、相偏、定时误差和信道衰落同时存在的复杂情况。仿真结果表明,该算法 能有效实现低信噪比和多径频率选择性衰落信道下对线性调制信号同步参数的联合盲估计。     

Blind carrier recovery for circular QAM using nonlinear least-squares estimation

In this work, a family of blind feedforward nonlinear least-squares (NLS) estimators for joint estimation of the carrier phase and frequency offset of circular quadrature amplitude modulated (QAM) transmissions is introduced. Well-known synchronization techniques are adapted for the circular QAM schemes, and a constellation-dependent optimal matched nonlinear estimator is derived to minimize the asymptotic variance. A computationally efficient approximation to the optimal nonlinearity is introduced and its performance assessed. Finally, computer simulations for various circular QAM transmissions are carried out to show that the proposed estimation technique is competitive with conventional monomial estimators. From the simulation results, conclusions are drawn about selecting the best synchronization method for implementation in actual communication systems.     

基于软判决反馈的猝发通信同步算法

针对无线猝发通信中存在的帧同步与符号定时同步问题,提出了一种适用于衰落信道的基于软判决反馈的同步算法。算法利用滑动时间窗采样得到接收符号序列,其中同步头用来估计衰落和信噪比,重点研究利用未知PSK或QAM数据符号进行软判决来构建新的似然函数,依此进行似然函数计算,当似然函数值超过同步门限时完成信号帧同步,并确定搜索区间进行似然函数峰值搜索,最后对峰值及相邻两个值进行高斯插值以获取更精确的结果。仿真结果表明：在同步头长度为16,帧长度为80时,该算法在未知数据符号为PSK符号时,算法的MSE性能在低信噪比条件下即可超过长度为16的克拉美罗界理论线（CRB（16））,并在高信噪比条件下,逼近CRB（80）;在未知数据为QAM调制时,算法性能在低信噪比与高信噪比条件下均优于CRB（16）。     

一种改进的Gardner定时同步算法

针对定时同步算法捕获时间长、稳定性差和误码率高等问题,提出一种改进的Gardner定时同步算法。分析不同插值滤波器对定时同步的影响,并选用分段抛物线插值滤波器。对QPSK调制信号进行开环和闭环分析。仿真结果表明,与现有算法相比,改进的定时同步算法捕获时间缩短0．005S,进入同步后的均方误差减小,当信噪比大于8dB时,误码率明显降低。