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基于PN码的数据辅助前向位定时估计

信号处理 2011年第2期27卷 246-250页

作者：叶展张邦宁郭道省解放军理工大学通信工程学院南京210007

突发信号一般采用前向结构的位定时估计。针对非数据辅助的前向位定时估计算法在低信噪比和小成形系数场合性能严重恶化的情形,本文提出了一种适用于PN码的数据辅助前向位定时估计算法。该算法利用突发信号帧头捕获过程中的相关值,通过... 详细信息

突发信号一般采用前向结构的位定时估计。针对非数据辅助的前向位定时估计算法在低信噪比和小成形系数场合性能严重恶化的情形,本文提出了一种适用于PN码的数据辅助前向位定时估计算法。该算法利用突发信号帧头捕获过程中的相关值,通过插值运算估计出精确的位定时信息,仅需每符号2个样点的采样,实现简单,估计性能优良。即使在低信噪比和小成形系数场合,估计方差仍然非常逼近修正克拉美罗界(MCRB)。最后针对两种应用场合给出了算法的实现结构。

关键词：突发位定时估计前向估计数据辅助

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短时突发信号解调算法研究

短时突发信号解调算法研究

作者：梁聪解放军信息工程大学

学位级别：硕士

由于短时突发信号具备良好的自适应性、较强的抗截获能力和较高的保密性,该类信号在军事和民用领域均取得了越来越广泛的应用,因此对短时突发信号的接收技术进行研究具有重大的理论意义和实用价值。本文针对短时突发信号的解调算法进行... 详细信息

由于短时突发信号具备良好的自适应性、较强的抗截获能力和较高的保密性,该类信号在军事和民用领域均取得了越来越广泛的应用,因此对短时突发信号的接收技术进行研究具有重大的理论意义和实用价值。本文针对短时突发信号的解调算法进行了研究,主要内容包括信号检测技术、定时同步技术和载波同步技术等,论文主要工作与贡献如下: 1、在详细分析了现有短时信号检测算法的基础上,提出了一种新的短时突发信号检测算法——双窗双谱检测算法,解决了低信噪比条件下时域检测算法性能不佳的问题,结合实际某短时突发信号的特点,设计了一种适合短时突发信号的检测方案并予以实现。 2、用非数据辅助前向估计算法实现了载波频偏和相偏估计。通过分析最大似然频偏估计算法与样本自相关函数的特征,提出了一种相关Tretter频偏估计算法,该算法在低信噪比条件下有良好的估计性能;针对最大似然频偏估计算法估计范围窄的问题,提出了一种基于两步一估思想的宽范围L&R算法,该算法在保持良好性能的基础上扩大了频偏估计范围,并从多方面对经典算法和改进算法的性能做了分析和仿真验证。 3、从非合作接收的角度研究了适合短时突发信号的定时误差估计算法,通过分析实际某短时突发信号,给出了相应的定时误差估计算法,设计了基于项目平台的定时同步结构,验证了算法的可行性。 4、结合项目平台,研究介绍了GPU技术的特点,设计了基于该平台的信号处理结构;给出了短时突发信号的解调流程,对实际短时突发信号完成了解调处理。

关键词：短时突发信号信号检测定时同步载波同步前向估计频偏估计盲解调非数据辅助 GPU

MIL-STD-188-110C高阶QAM信号解调关键技术研究

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MIL-STD-188-110C高阶QAM信号解调关键技术研究

作者：吴天琳解放军信息工程大学

学位级别：硕士

正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)由于具有高频谱利用率,在高速短波通信中的应用日渐广泛。2011年公布的MIL-STD-188-110C协议首次将高阶QAM引入美军短波通信标准中,对非合作接收端的解调技术提出了更高的要求。本文... 详细信息

正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)由于具有高频谱利用率,在高速短波通信中的应用日渐广泛。2011年公布的MIL-STD-188-110C协议首次将高阶QAM引入美军短波通信标准中,对非合作接收端的解调技术提出了更高的要求。本文研究了MIL-STD-188-110C协议高阶QAM信号的盲解调关键技术,包括盲均衡、盲定时同步以及盲载波同步技术。论文工作为作者所在实验室承担的某大型工程项目的一部分。论文的主要工作和创新点可概括如下:1、分析了110C协议信号和短波信道的特点,结合实际条件和任务规划明确了本文课题背景下协议高阶QAM信号解调的关键技术步骤。2、在盲均衡方面,首先针对协议信号星座的特点,给出了一种适用于圆形星座高阶QAM信号的基于区域判决的符号间隔混合多模盲均衡算法,通过改进区域划分方式,构造新的误差函数及引入数据重用技术,降低了稳态误差,减少了收敛所需符号个数。然后针对符号间隔均衡器在多径深衰落信道下性能恶化的问题,将分数间隔预测判决反馈均衡结构与误差判决双模式多模算法相结合,给出了一种收敛性能稳健的盲均衡算法,有效实现多径深衰落信道下的协议高阶QAM信号盲均衡。3、在协议高阶QAM信号盲定时同步方面,针对基于最大似然的定时误差估计算法在短波信道下性能不佳的问题,研究了基于循环统计量的定时误差估计算法,在此基础上结合实际情况与载波同步相结合,给出了适用于频率选择性衰落信道的基于高阶循环累积量的定时与载波同步参数联合估计算法,实现了信号的定时误差、载波频偏及相偏的联合盲估计。仿真实验表明,在低信噪比和恶劣短波信道下,所提算法对协议高阶QAM信号相较于二阶循环统计量定时误差估计算法具有更低的均方误差,相较于遍历搜索循环频率估计频偏的算法提高了频偏估计精度,且对相位误差具有良好的估计性能。4、在协议高阶QAM信号盲载波同步方面,针对实际短波通信环境,将时变频偏列入考虑范围,给出了一种基于二次相位函数的载波同步参数联合估计算法,将多普勒频率变化率、频偏和相偏进行联合估计,较传统频偏估计算法更适用于时变频偏环境;在反馈结构算法方面,给出了多状态自适应扩展卡尔曼滤波载波同步算法,通过分析滤波器环路带宽的动态特性,细化滤波器的工作状态,相较于现有同类算法提高了频偏捕获速度,扩大了捕获范围,增强了对时变频偏的跟踪能力。最后将所提卡尔曼同步算法与盲均衡算法相结合,实现了多径衰落信道下盲均衡与载波同步的联合结构,增强了算法的实用性。

关键词：短波通信标准高阶QAM信号盲均衡区域判决盲同步前向估计循环统计量卡尔曼滤波

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一种面向短时突发信号的高精度同步方案设计

电子科技 2022年第5期35卷 66-73页

作者：万嘉骏岳春生孙红胜代江涛战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450000

针对短时突发通信存在捕获时间长、算法复杂度高、资源开销大等问题,文中设计了一种高精度同步方案。该方案自定义收发双方帧结构,采用独特码差分匹配算法实现信号检测和帧同步,并采用基于导频累积量的前向估计算法实现频偏估计和校正... 详细信息

针对短时突发通信存在捕获时间长、算法复杂度高、资源开销大等问题,文中设计了一种高精度同步方案。该方案自定义收发双方帧结构,采用独特码差分匹配算法实现信号检测和帧同步,并采用基于导频累积量的前向估计算法实现频偏估计和校正。为兼顾频偏估计精度和算法复杂度,对独特码采用滑动相关算法实现初始相位捕获,使系统结构紧凑,更加适合FPGA硬件实现。理论分析和软件仿真表明,该方案在低信噪比和高动态范围条件下具有较好的接收性能,频率估计精度能够达到符号速率的万分之一。文中同时进行了硬件协同仿真与验证,并给出了相应的仿真波形。

关键词：短时突发信号独特码导频前向估计 Gardner算法信号检测载波同步符号同步

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卫星通信新技术专题讲座(二) 第3讲基于分段累加的大频偏估计算法

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军事通信技术 2012年第4期 97-100页

作者：叶展张超潘小飞刘爱军解放军理工大学通信工程学院第二炮兵指挥学院通信系

文章提出了一种基于分段FFT累加的前向频率估计算法,该算法不需要位定时辅助,只要采样频率足够高,即能适合于各种频偏的信号。该算法仅需要较短长度的FFT运算,并通过采用多段累加的方式提高估计效果。仿真表明,该算法可以在极低信噪比... 详细信息

文章提出了一种基于分段FFT累加的前向频率估计算法,该算法不需要位定时辅助,只要采样频率足够高,即能适合于各种频偏的信号。该算法仅需要较短长度的FFT运算,并通过采用多段累加的方式提高估计效果。仿真表明,该算法可以在极低信噪比以及大频偏条件下获得令人满意的估计精度。

关键词：频率估计频偏前向估计低信噪比