导频辅助的突发信号多普勒频偏及变化率联合估计

作     者：刘洋 LIU Yang

作者机构：中国西南电子技术研究所成都610036 

出 版 物：《电讯技术》 (Telecommunication Engineering)

年 卷 期：2024年第64卷第7期

页      面：1115-1122页

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

基　　金：国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(62361136810)。 

主　　题：卫星移动通信 高动态突发传输 多普勒参数估计 数据辅助 

摘      要：为了提升高动态突发卫星通信系统多普勒参数估计精度及运算效率,提出了一种基于数据辅助的多普勒频偏及变化率联合估计算法。首先,优化了突发传输帧结构并建立了信号模型;接着,利用导频信号的延迟自相关特性,通过一次离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)完成多普勒变化率的快速估计和补偿,实现多普勒变化率动态压缩;最后,利用改进的最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation,MLE)离散化实现算法,通过在有限数量多普勒变化率取值上的最大似然值搜索计算,得到最终的多普勒频偏及变化率精确估计值。相较于帧头-帧尾导频估计算法,所提算法的估计性能提高7 dB以上,运算量下降30%。相较于传统MLE离散化实现算法,所提算法的估计性能与之相当,运算量下降99.8%,可为卫星通信系统实现更好的性能与复杂度平衡提供设计参考。