MPSK/MAPSK信号盲解调方法研究

作     者：胡乘龙 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：万群

授予年度：2021年

学科分类：11[军事学] 0810[工学-信息与通信工程] 1105[军事学-军队指挥学] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 110503[军事学-军事通信学] 

主      题：参数估计 调制识别 符号同步 载波同步 盲均衡 

摘      要：在数字通信中,电子侦察往往会通过对截获信号的盲解调来获取信息。盲解调作为非协作信号处理的一个关键技术,其方法涵盖参数估计方法、调制识别方法、符号同步与载波同步方法以及盲均衡方法。本文研究了MPSK、MAPSK信号的通用盲解调方法,在深入研究盲解调算法原理基础上,完成算法的性能仿真。全文的主要工作包括:首先,载波频率和符号速率在解调中是需要已知的,对于非协作侦察来说,是不具备这些参数的先验信息的,所以必须估计出参数的值来方便识别与解调。本文针对这两类信号的载频估计问题采用基于Welch功率谱的频率居中法,并与传统的频率居中法对比。在符号速率估计问题上,本文采用基于CZT方法改良的包络谱法,并与传统包络谱法进行性能对比。之后分析MPSK、MAPSK的信号特征,本文采用联合谱线特征与高阶累积量的方法完成信号的类间与类内的调制识别,在信噪比7d B左右对信号集达到90%的识别正确率。然后,在实际的通信过程中,信号传播是存在未知的时延,导致采样难以对准每个符号的最佳采样点,从而造成系统误码率增高,而这一任务就需要符号同步来完成。本文针对MPSK和MAPSK的符号同步问题,在现有的符号同步算法的研究基础上,为了能够避免多电平信号APSK信号过零点检测无效的情况,将已有的适用于MPSK的多电平Gardner算法推广于MAPSK的符号同步,经过理论推导和仿真分析证明该算法对MAPSK的有效性,该符号同步算法能够有效降低MAPSK等多电平信号符号同步的定时误差,使得小数间隔曲线更加平滑。之后对MPSK、MAPSK信号的载波同步进行整合,本文采用统一的科斯塔斯环结构,对各类信号的鉴相算法进行了研究和设计。之后本文对盲解调误码性能进行仿真分析,误码性能较理论误码率损失1～2d B左右。最后,针对MPSK和MAPSK的盲均衡问题,本文采用CMA+DDLMS的双模式算法进行信号的盲均衡,并与CMA方法进行对比。在保证收敛速度的同时,双模式方法的均衡稳态误差更小。