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MSK信号低运算量相干多符号检测算法

计算机应用与软件 2022年第9期39卷 321-325,331页

作者：黄诚谢锡海张雯雯西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121

针对最小频移键控(Minimum Shift Keying,MSK)信号相干多符号检测运算量大的问题,提出一种低运算量的改进算法。将本地信号按待检测位置码元的不同分为两类,仅取其中一类本地信号与接收信号进行匹配相关运算,利用得到的最大相关值或者... 详细信息

针对最小频移键控(Minimum Shift Keying,MSK)信号相干多符号检测运算量大的问题,提出一种低运算量的改进算法。将本地信号按待检测位置码元的不同分为两类,仅取其中一类本地信号与接收信号进行匹配相关运算,利用得到的最大相关值或者最小相关值进行判决输出,为了保证判决的正确,采用阈值对相关结果进行限定,该算法与相干多符号检测算法相比在不同观测长度下运算量分别降低了一半。仿真结果表明,改进相干多符号检测算法与多符号检测算法相比,虽然误码率为10^(-4)时有0.1 dB性能损失,但误码率为10^(-2)时有0.19 dB的性能提升,与现有常用的MSK信号检测算法相比,误码率为10^(-4)时仍至少有1.5 dB性能提升。

关键词：最小频移键控信号多符号检测相干检测

PCM/FM遥测接收系统多符号检测技术研究

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PCM/FM遥测接收系统多符号检测技术研究

作者：马新革北方工业大学

学位级别：硕士

脉冲编码调制/调频（PCM/FM）因其具备较好的抗干扰能力和较高的发射机效率而被作为遥测领域中最常用的一种体制。然而当下的遥测系统中码速率不断提高,实际应用距离也在增大,采取传统的鉴频解调并不能抵抗其门限效应,会导致解调性能变... 详细信息

脉冲编码调制/调频（PCM/FM）因其具备较好的抗干扰能力和较高的发射机效率而被作为遥测领域中最常用的一种体制。然而当下的遥测系统中码速率不断提高,实际应用距离也在增大,采取传统的鉴频解调并不能抵抗其门限效应,会导致解调性能变差。此外,由于传统遥测接收机体型较为庞大,在某些特殊通信场合应用时会有其局限性。针对上述两个问题,本文对提高接收系统解调性能的解调技术及通用性强的小型化遥测接收系统展开研究。论文的主要工作如下:（1）设计了一款基于AD9361+SOC的通用型、小型化及高灵敏度的遥测接收系统硬件平台。对主要的射频处理模块及基带处理模块方案进行了论证。（2）对能提高解调性能的多符号检测技术（MSD）进行研究。介绍了多符号检测算法的判决准则和算法原理;并对其进行了计算量分析和MATLAB仿真实验,比较3符号、5符号、7符号观测间隔下对多符号检测性能的影响;根据仿真结果,确定出5符号观测间隔最适合进行硬件实现。在此基础上,研究了基于多符号检测算法的位同步技术。论述了位同步方案,并对其进行仿真实验及性能分析。（3）对遥测接收系统的主要模块进行硬件设计与软件实现。硬件部分主要包括射频模块、基带模块及供电模块的电路设计;软件部分主要是PCM/FM解调仿真实现及射频模块程序实现。该接收系统可实现数据的收发,并且能充分利用空间,从而减少设备的外观大小及重量。（4）利用矢量信号发生器、信号分析仪及示波器等仪器搭建测试平台,在实验室室温条件下对PCM/FM遥测接收系统进行测试与数据分析,实现了多符号检测解调、位同步等功能。最终测试结果表明:在观测间隔为5符号、误码率为10的情况下,使用多符号检测解调可比传统的非相干鉴频解调约有2.5d B的增益,符合预期目标。

关键词： PCM/FM 多符号检测位同步遥测接收 AD9361+SOC

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声表面波扩频多符号检测器算法研究

压电与声光 2005年第4期27卷 339-342页

作者：刘积学钟先信重庆大学光电技术及系统教育部开放实验室

基于多符号检测的DM PSK信号处理算法在改善系统检测性能方面是一条行之有效的方法。对于直接序列扩频系统,当采用DM PSK调制方式时,同样会存在检测性能恶化问题。为此,该文提出了基于SAW匹配滤波器的DM PSK直接序列扩频多符号检测器算... 详细信息

基于多符号检测的DM PSK信号处理算法在改善系统检测性能方面是一条行之有效的方法。对于直接序列扩频系统,当采用DM PSK调制方式时,同样会存在检测性能恶化问题。为此,该文提出了基于SAW匹配滤波器的DM PSK直接序列扩频多符号检测器算法,并采用13位巴克码SAW抽头延迟线和固定延迟线组合设计对符号数N=3的DBPSK扩频多符号检测算法进行了实验系统验证,给出了相应结果。

关键词： DMPSK直接序列扩频声表面波(SAW) 多符号检测

遥测PCM/FM信号的低复杂度多符号检测算法

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计算机应用研究 2013年第10期30卷 3065-3067,3070页

作者：王莉袁福郑林华向良军国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073

针对遥测PCM/FM信号解调中多符号检测(MSD)算法存在的计算复杂度高、工程实现难度大等问题,提出了一种低复杂度MSD算法。该算法通过利用分段相关等效较长的相关来降低算法复杂度。仿真结果表明,该算法在损失较小性能的前提下,显著降低了... 详细信息

针对遥测PCM/FM信号解调中多符号检测(MSD)算法存在的计算复杂度高、工程实现难度大等问题,提出了一种低复杂度MSD算法。该算法通过利用分段相关等效较长的相关来降低算法复杂度。仿真结果表明,该算法在损失较小性能的前提下,显著降低了MSD算法计算复杂度,易于硬件实现,实用性强。

关键词： PCM FM 多符号检测分段相关低复杂度多符号检测

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一种用于遥测多符号检测的位同步算法

太赫兹科学与电子信息学报 2019年第3期17卷 385-389页

作者：周游刘荣科段瑞枫蒋伯峰北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 北京林业大学信息学院北京100083 北京信威集团北京100193

为使现有遥测脉冲编码调制/调频(PCM/FM)系统中的定时同步环路可直接用于多符号检测(MSD),从而降低系统的复杂度,提出了一种适用于遥测 PCM/FM MSD 的位同步算法。该算法采用 MSD 的似然比作为定时估计的统计变量,据此可直接利用传统 PC... 详细信息

为使现有遥测脉冲编码调制/调频(PCM/FM)系统中的定时同步环路可直接用于多符号检测(MSD),从而降低系统的复杂度,提出了一种适用于遥测 PCM/FM MSD 的位同步算法。该算法采用 MSD 的似然比作为定时估计的统计变量,据此可直接利用传统 PCM/FM 限幅鉴频接收机中的定时同步环路来实现位同步。与传统的基于“迟早门”的 MSD 位同步算法相比,所提算法节省了一个 MSD 支路的运算,极大降低了接收机存储和计算资源。此外,所提算法采用 Gardner 算法作为定时误差检测单元,便于高速实现;所提算法的定时估计误差的归一化方差在低信噪比区仍小于 0.01,满足遥测接收机的要求,且误比特率(BER)性能与理想同步情况相比,几乎没有损失。

关键词：多符号检测遥测接收机位同步误比特率性能 Gardner 算法

基于平均匹配滤波的MSK多符号检测算法研究

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现代电子技术 2016年第5期39卷 1-4,9页

作者：芮国胜陈强田文飚孙文军海军航空工程学院电子信息工程系山东烟台264001 海军航空工程学院研究生管理大队山东烟台264001

MSK信号具有相位连续、包络恒定并且带宽占用小等优点,被广泛应用于现代无线通信领域。从MSK信号记忆特性出发,研究了MSK多符号检测算法一般原理,包括相干和非相干两种情况。该算法基于平均匹配滤波思想,通过观测多个符号间隔内的接收信... 详细信息

MSK信号具有相位连续、包络恒定并且带宽占用小等优点,被广泛应用于现代无线通信领域。从MSK信号记忆特性出发,研究了MSK多符号检测算法一般原理,包括相干和非相干两种情况。该算法基于平均匹配滤波思想,通过观测多个符号间隔内的接收信号,完成当前符号的判决输出。仿真结果表明:与传统逐符号检测算法相比,多符号检测算法由于充分考虑了接收信号的记忆特性,可获得更优的检测性能。实际工程中考虑到接收机的可靠性和成本因素,可以在误码率性能和复杂度之间选取一个折衷,采用合适的解调算法。

关键词：最小频移键控平均匹配滤波多符号检测相干解调非相干解调

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遥测中的多符号检测算法研究和接收机实现

遥测中的多符号检测算法研究和接收机实现

作者：张远帆北京邮电大学

学位级别：硕士

在现代化国防的发展过程中,遥测系统在导弹、炮弹、火箭等重要军事武器的研发与试验过程中发挥了重要的作用,而在各种不同信号调制方式的遥测系统中,应用最为广泛的是PCM/FM(Pulse Code Modulation/Frequency Modulation)遥测系统。当前... 详细信息

在现代化国防的发展过程中,遥测系统在导弹、炮弹、火箭等重要军事武器的研发与试验过程中发挥了重要的作用,而在各种不同信号调制方式的遥测系统中,应用最为广泛的是PCM/FM(Pulse Code Modulation/Frequency Modulation)遥测系统。当前,由于遥测距离和遥测速率的不断增长,研发人员需要根据即将到来的实际需求来提高接收机的接收性能。此外,在实际的靶场测试中,接收机非常笨重,给现场测试带来了许多困难,所以为了符合使用者的需求,接收机需要更高的集成化程度。综上所述,在对遥测接收机的研究改进中不仅要研究如何提升接收机的接收性能,还需要研究如何降低接收机的体积与重量。论文依托于实际工程项目,目的在于设计并实现能够承载多符号检测功能的便携式遥测接收机。所作的研究工作主要有以下几个方面:1.对能够提升遥测接收机接收性能的多符号检测算法进行了研究。首先对多符号检测的判决准则和步骤原理做了推导和总结,之后对多符号检测的算法复杂度进行了分析与计算。接下来的重点是利用Matlab软件对3符号、5符号和7符号三种检测符号间隔的多符号检测算法进行蒙特卡洛仿真,从而可以结合仿真结果的性能增益与算法复杂度的分析结果来综合比较三种不同检测符号的优劣。最终根据综合比较结果选择了适合用于硬件实现的检测符号间隔,即5符号的检测间隔。2.设计并实现了一个便携式的零中频接收机。首先对射频单元、基带单元、电池管理单元进行了功能分析与原理图的绘制,然后又进行了 PCB(Printed Circuit Board)的绘制,最后对接收机的遥测控制管理单元进行了功能说明。零中频接收机的核心功能模块是AD9361的捷变频收发板与FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片结合而成的小型化功能模块,负责完成射频信号的A/D转换、混频、调制解调等功能。3.在完成对多符号检测的研究与接收机的设计实现之后,对接收机进行了接收频率、灵敏度和码率码型的测试。其中重点在于灵敏度测试,并对接收机开启多符号检测解调前后进行了增益对比,结果表明5符号的多符号检测相比传统的鉴频解调能够提升2-3dB的增益。综上,本文通过对多符号检测算法进行研究,为遥测接收机提升解调性能打下了理论基础。而通过对零中频接收机的结构研究和设计实现,不仅为多符号检测算法提供了工程实现的载体,同时也为遥测接收机小型化提供了重要的思路,为其高度集成化发展的方向积累了重要的经验。最后对接收机的性能测试,验证了多符号检测的性能提升,证明了零中频接收机的功能与性能指标能够满足一般遥测任务的要求。

关键词： PCM/FM遥测系统多符号检测 AD9361 零中频接收机

多符号检测技术在PCM／FM解调中的性能研究

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计算机光盘软件与应用 2011年第11期14卷 151-151页

作者：孔冬电子科技大学光电信息学院成都610054

多符号检测技术是近年来提出的用于PCM／FM信号解调的新方法，相比于数字鉴频解调方式能有效地降低解调门限。本文对多符号检测技术在AWGN信道下的性能进行了研究。

关键词：多符号检测 PCM/FM 解调门限

基于多符号检测的连续相位频移键控信号定时同步方法

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电子与信息学报 2018年第11期40卷 2720-2727页

作者：刘田马松袁田邵士海中国电子科技集团公司第十研究所成都610036 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都611731

连续相位频移键控(CPFSK)作为遥测体制标准被广泛采纳。多符号检测(MSD)技术能够降低CPFSK信号的解调门限,这要求CPFSK定时同步方法能够在更低的信噪比条件下正常工作。针对现有的CPFSK定时同步方法在低信噪比下同步困难的问题,该文提... 详细信息

连续相位频移键控(CPFSK)作为遥测体制标准被广泛采纳。多符号检测(MSD)技术能够降低CPFSK信号的解调门限,这要求CPFSK定时同步方法能够在更低的信噪比条件下正常工作。针对现有的CPFSK定时同步方法在低信噪比下同步困难的问题,该文提出一种基于MSD的CPFSK定时同步方法,且适应可变符号速率CPFSK信号接收。数值仿真结果表明,在Eb/N0为0 dB,符号速率为2 Mbps的情况下,该方法的误比特率性能比传统单符号间隔似然检测同步方法提高2 dB;与MSD迟早门时延同步方法性能相近,但消耗的硬件资源不及后者的40%。原理样机实测结果验证了数值仿真和资源评估的正确性。

关键词：定时同步连续相位频移键控多符号检测可变速率