一种QAM信号多普勒参数盲估计方法

在卫星移动通信中,卫星相对地面接收站的高速运动导致接收信号存在时变多普勒频率,给正交幅度调制(QAM)信号的载波同步带来了极大困难.现有的多普勒参数估计方法多利用导频等先验信息,适用于移相键控(PSK)信号.但在估计多普勒频率变化率时假设多普勒频率较小,不符合实际情况,且现有方法无法估计较大的多普勒频率,另外在非协作通信下先验信息难以获得.对此,本文提出了一种针对高阶QAM信号的多普勒参数盲估计方法.将信号盲去调制后,利用瞬时频率估计函数,可在较大的多普勒频率下估计出多普勒频率变化率;通过检测信号四倍频率处的循环频率,实现了多普勒频率盲估计;最后利用arg运算求出初相.详尽的Monte Carlo仿真分析了方法的估计性能,仿真结果表明,所提方法能有效实现QAM信号的多普勒参数盲估计.     

比特谱相关改进循环谱的单通道混合信号参数估计快速算法

为了应对复杂环境下非合作通信、电磁频谱监管等宽带接收中存在的先验信息缺失,针对单通道混合信号的参数盲估计问题,提出了一种基于比特谱相关算法改进循环谱估计的快速算法。针对信号集{BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK、8QAM、16QAM、16APSK、32APSK、CPM},系统给出整套参数估计算法流程,通过高阶累积量以及功率中心方法确定信号个数以及载波频率,然后利用改进循环谱提取符号速率谱线,完成单通道混合信号参数估计。论文对改进算法的统计特性进行了理论推导。理论和实验表明:算法不需要同步码等先验信息,适用于高斯噪声信道和多径平坦衰落信道,同时降低了计算复杂度、存储空间、估计方差以及数据量的需求,当混合信号等功率混合时,且信噪比分别为-4 dB和-1 dB时,算法对载波频率和符号速率的估计正确率可以达到90%,验证了算法的有效性和可行性。      

无线OFDM系统传输信道模型化参数检测

利用导频子载波时频相位相关性统计检测与QAM信号解映射判决误差统计，提出了一种适用于频域导频无线OFDM系统的传输信道模型化参数检测方案，包括信道最大多径时延、最大多普勒频率和信噪比检测；能够有效解决传统的OFDM信道估计算法通常按照最恶劣信道情况上限进行设计，以及基于MMSE准则最优信道估计器中信道先验信息统计运算复杂度高的缺陷；仿真结果表明，在低复杂度条件下可以有效获知当前传输信道模型参数的近似统计信息。     

一种适用于QAM信号的数字载波估计算法

由于发射和接收机振荡器的不稳定或/和信道的多普勒效应,使载波同步与补偿成为QAM信号接收的关键环节。针对非协作通信中各类载波同步算法只能校正较小的频率偏移的局限,根据QAM信号的基本特点,利用传输符号的统计独立特性,提出了一种新的数字载波频率估计方法。该算法采用开环方式,不需要导频数据,可以估计较大的频率偏移;没有反馈环路,复杂度低,实现起来比较简单。同时,该算法作适当改进,可以直接用于载波的估计。计算机仿真结果表明:该算法可以较好地对各种QAM信号中存在的较大频率偏移进行估计并做补偿;适当改进后可以直接用于估计载波频率,估计效果良好有效。     

一种基于循环谱的共信道多信号调制参数估计方法

共信道多信号的调制参数估计问题已成为通信信号处理领域的一个新兴课题,在非合作通信中是调制识别、信号解调等后续处理的基础。信号经过调制、成形及采样等处理后具有循环平稳性,本文提出了一种基于循环谱和离散谱线提取的调制参数估计方法。该算法利用信号调制参数和循环频率之间的关系,通过提取信号循环谱的谱频率截面上与循环频率相对应的离散谱线,实现对时频重叠的共信道多信号中每个信号分量调制参数的精确估计,主要包括载波频率和码元速率。Matlab仿真BPSK、8QAM两种类型的混合信号结果表明该方法切实有效,可以实现载波频率相差不大时共信道多信号的调制参数估计问题,并且算法计算复杂度小、精确度高、抗噪声性能好,不受频谱重叠度的影响。      

基于定向天线的导航信号参数估计方法研究

为了实现非合作导航信号的监测,必须估计非合作导航信号的多普勒频率、伪码速率、伪码周期、信号功率和码序列等多个参数。提出一套非合作导航信号盲检测与参数盲估计方法,利用导航信号循环平稳特性估计信号频率、码速率和信号功率,再根据周期信号自相关方法估计伪码周期,最后使用滑动相关和数据累加方法估计信号码序列。仿真结果验证了提出方法的正确性。     

一种同频重叠信号自适应盲分离算法

针对同频重叠信号的单通道盲分离问题,提出了一种自校正频偏和调整幸存路径数目的盲分离算法。针对两路QPSK信号同频重叠的且存在频率漂移等单通道信号盲分离,推导了基于过采样的信道参数估计模型,利用纠错编码的方法降低误码率,利用指数加权递归最小二乘法(RLS)估计信道参数,并利用估计出的信道参数校正频率漂移等带来的频率偏差,通过在逐幸存路径(PSP)算法调整幸存路径数目解决信道参数收敛和计算复杂度之间的矛盾,提高了频率漂移等变化信道下的参数估计性能,并降低了计算量。仿真结果表明,该算法能够较好地实现频偏自校正,弥补频率漂移带来的影响,同时可以大幅度降低计算量。     

一种适于衰落信道的ZPOFDM参数盲估计算法

提出了一种基于循环累积量的ZPOFDM参数盲估计算法,完成了衰落信道下ZPOFDM包括符号周期、零前缀长度,子载波数等多个参数的估计.文章推导与分析了ZPOFDM信号二阶循环累积量表达式,指出其截面的谱线特征,给出了算法步骤,并对估计性能进行了详细讨论.实验结果表明,在频率选择性衰落信道下,较已有方法,本文算法估计特征...     

垂直分层空时编码的直接解码和盲信道估计算法

提出了适合垂直分层空时编码结构的盲信号检测和信道估计算法,在发射端进行了预编码,并利用一种类ESPRIT算法进行了盲信号检测和信道估计。与已提出的绝大多数垂直分层空时编码结构的信号检测和信道估计算法不同,去掉了接收天线数必须大于发射天线数这一约束。计算机仿真结果显示所提出的盲信号检测和信道估计算法与非盲算法几乎有相同的性能。     

QAM信号的非数据辅助信噪比估计方法

该文利用统计量的知识,推导了QAM信号在加性高斯白噪声信道且星座任意一点的发送概率相同条件下的非数据辅助(盲)信噪比估计算法。文章以128QAM信号为例进行了具体的分析和计算机仿真,分析和仿真的结果表明该算法对实际感兴趣的信噪比范围都可进行有效估计。     

一种QAM信号的盲信噪比估计算法

本文首先推导了QAM信号信噪比估计的克拉米罗下限,然后以两个统计量比值与信噪比关系的研究为基础,提出了一种QAM信号的盲信噪比估计算法.虽然高阶QAM信号的信噪比估计需要较多的观察数据才能得到准确的信噪比估计值,但是本算法不需要额外的存储器来存储这些数据;并且该算法具有非常低的运算复杂度.文章还以多种QAM信号为例进行了具体的分析和计算机仿真,分析和仿真的结果表明在合适的观察数据长度下,该算法对文中测试的各种QAM信号都能进行有效估计.     

单载波MPSK/MQAM调制信号的参数盲估计改进算法研究

当对单载波多进制数字相位调制（Multiple Phase Shift Keying，MPSK）和多进制正交幅度调制（Multiple Quadrature Amplitude Modulation，MQAM）等星座类调制信号进行盲解调时，首先须进行频偏和符号速率的盲估计，传统的多次方谱频偏估计算法与二次小波符号速率估计算法具有较好的估计性能，但由于离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）的栅栏效应以及噪声的影响，其估计精度和可靠性有限。针对这些问题，本文采用了新的频率估计方法从而减小栅栏效应的影响提高了频偏和符号速率的估计精度，并提出一种基于信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）和谱峰指数的置信度准则，增强了频偏估计的可靠性。以QPSK和16QAM为例，进行了仿真分析，仿真结果表明，改进算法复杂度略高于传统算法，但其性能优于传统算法性能，可以有效提高频偏以及符号速率的估计精度及其可靠性，16QAM和QPSK具有类似的性能趋势，但需要更高的信噪比才能达到和QPSK相同的性能。本文算法鲁棒性强，具有很好的应用价值。      

OFDM系统中的盲信道估计

本文从OFDM信号的矩阵表示出发,分析比较了OFDM系统中现有的各种盲信道估计方法。OFDM盲信道估计方法分为两类,一类是统计型方法,它利用了发送信号和接收信号的统计特性;另一类是确定型方法,它利用了发送调制信号的固有特性。一般而言,统计型方法的计算量较小,但是估计精度不高且估计的实时性不好;而确定型方法的估计精度较高,实时性较好,但是其计算量较大。计算机仿真表明,这些盲信道估计方法的性能受信道参数尤其是多普勒频率影响很大,盲信道估计的实用化有待进一步研究。     

突发信号盲存在性检测的两种算法

本文从频率域和广义频率域研究了复数高斯白噪声信道中突发信号的存在性检测问题,分别提出了基于频率域短时傅氏变换幅度谱熵和基于广义频率域奇异值分解的检测算法,并与时间域的短时能量算法进行了比较.仿真结果表明谱熵法具有较好的鲁棒性,特别是在低信噪比时能够获得较高的检测概率,并且受突发信号调制方式等参数的影响较小.奇异值算法与短时能量法相比更适用于采用QAM调制的突发信号.     

水声稀疏时变SIMO信道盲均衡算法

基于复指数基扩展模型（Complex exponential basis expansion model, CE-BEM）,利用信道的稀疏特性和发送信号的常模特性（Constant Modulus, CM）,提出水声稀疏时变（Time-variant, TV）SIMO信道盲均衡算法。首先采用l0-范数约束的比例系数归一化最小均方误差常模算法对等效信道矩阵的稀疏时不变部分进行均衡,然后采用基频率估计算法估计基频率并对多普勒频移进行补偿,最后对恢复信号中存在的相偏进行估计补偿。仿真实验结果表明,本文算法提高了均衡器的收敛速度,降低了剩余码间干扰。      

一种多卫星信号参数的快速盲估计方法

针对电子侦察领域中单通道多卫星信号处理这一新兴课题,提出了一种多信号盲多参数快速估计算法.该算法在检测到卫星信号的前提下,先进行信号个数的盲估计.在对目前存在的各种信号参数估计方法进行充分分析、研究的基础上,进而提出了一种通用的盲多参数快速估计方法,并对其中的滤波器群延迟等关键问题进行了深入分析.计算机仿真表明,与其它算法相比,该算法具有较好的多参数盲估计能力,且通用性和实时性强,能适应单通道多卫星信号的情况.     

Differential space time block codes using nonconstant modulus constellations

We propose differential space time block codes (STBC) using nonconstant modulus constellations, e.g., quadrature amplitude modulation (QAM), which cannot be utilized in the conventional differential STBC. Since QAM constellations have a larger minimum distance compared with the phase shift keying (PSK), the proposed method has the advantage of signal-to-noise ratio (SNR) gain compared with conventional differential STBC. The QAM signals are encoded in a manner similar to that of the conventional differential STBC. To decode nonconstant modulus signals, the received signals are normalized by the channel power estimated forgoing training symbols and then decoded with a conventional QAM decoder. Assuming the knowledge of the channel power at the receiver, the symbol error rate (SER) bound of the proposed method under independent Rayleigh fading assumption is derived, which shows better SER performance than the conventional differential STBC. When the transmission rate is more than 3 bits/channel use in time-varying channels, the simulation results demonstrate that the proposed method with the channel power estimation outperforms the conventional differential STBC. Specifically, the posed method using the channel power estimation obtains a 7.3 dB SNR gain at a transmission rate of 6 bits/channel use in slow fading channels. Although the performance gap between the proposed method and the conventional one decreases as the Doppler frequency increases, the proposed method still exhibits lower SER than the conventional one, provided the estimation interval L is chosen carefully.     

MIMO-OFDM系统中信道盲估计与检测

针对MIMO-OFDM系统,提出了一种基于子空间的盲信道估计与检测方案,该算法将阵列信号处理的思想应用到MIMO-OFDM系统中,通过发送端信号的冗余编码,利用一种类ESPRIT算法进行盲信号检测和信道估计。仿真结果表明该算法的有效性及其信道盲估计方法的性能。     

QAM constellation classification based on statistical sampling for linear distortive channels

The classification method for phase-amplitude-modulated signals transmitted through linear, frequency-selective fading channels is presented. Utilizing a Monte Carlo (MC) sampling technique, QAM constellation classification is based on Gibbs sampling. Constellation classification is achieved along with joint estimation of unknown system parameters, including channel taps and data symbols. When all channel parameters are known, direct steps are proposed for classification and data estimation without altering the general approach. Moreover, a multistage classification algorithm is also presented to improve computational efficiency. The proposed QAM classification methods are shown to perform well on various constellations with different cardinalities, as well as constellations with symbols.