基于GPU的并行MSD算法研究

通用计算机的遥测信号处理系统通用性、灵活性强,不受硬件平台限制,便于开发、升级和维护,能够有效克服传统硬件平台的不足。多符号检测(MSD)算法性能优良,具有计算量大、并行度高的特点,适合在通用计算机上进行处理。针对如何提高处理速度,在通用计算机平台上研究基于图形处理器(GPU)的并行MSD算法,通过使用GPU对MSD算法并行加速,提高算法运算效率。实验结果表明,在同样条件下,基于GPU的并行MSD算法较串行算法最大可提速约134倍,能够有效提高处理速度。     

中频PCM/FM信号全软化FM解调的一种实现方法

本文介绍了中频PCM/FM信号全软化FM解调系统的组成、解调原理及软件解调的一种实现方法,完成了对软件解调算法的理论阐述和数学推导,并根据推导出的数学模型在Matlab平台下进行软件设计,最后进行了仿真测试和实验验证,仿真结果和实验结果证明了该实现方法的可行性。     

基于MATLAB的遥测PCM/FM信号解调仿真

为解调遥测体制中常用的PCM/FM信号,在受到鉴频电路的启发后,提出了非相干包络检波算法,这种算法共包括限幅、求导、低通滤波3个步骤。详细讲述了这种解调算法的基本原理和实现过程,并对一些关键步骤做了着重说明,最后用MATLAB进行了仿真,画出了误码性能曲线。仿真结果表明该方法不仅能够有效抑制各种干扰、具有较好解调性能,而且原理简单、运行效率高。     

大动态PCM/FM遥测信号的非相干解调

针对大动态低码率PCM/FM遥测信号的可靠接收问题展开研究,给出了一种基于连续相位调制（CPM）信号原理的载波频偏矫正及差分序列检测的非相干接收方案。针对限幅鉴频、多符号检测及差分序列检测等3种非相干解调算法,介绍了各自应用于PCM/FM信号的算法原理,并比较了3种算法的解调性能及对大动态环境的适应能力。计算机仿真表明,在无残留频偏情况下,2符号相位差分序列检测性能最好;但在0.05倍码速率的残留频偏下,1符号相位差分序列检测的性能更好,优于2符号相位差分序列检测、限幅鉴频检测和多符号非相干检测。对PCM/FM信号的讨论包含了几种典型的非相干解调,对大动态环境下的PCM/FM接收有重要的参考价值。     

PCM/FM遥测序列软解调研究

为了提高PCM/FM信号解调系统的性能,本文研究一种多符号检测(Multi-Symbol Detection,MSD)技术.首先针对PCM/FM在硬件解调中存在的一系列问题,引入MSD软件解调方法;随后研究MSD在低信噪比下解调同步的实现;最后进行算法仿真,结果表明,在误码率10-4处时,检测性能比传统非相干鉴频算法可提高近3 dB,性能十分理想.     

大动态PCM/FM信号的载波频率同步

针对大动态脉冲编码-频率调制(PCM/FM)遥测信号的载波频率同步,提出了基于快速傅里叶变换(FFT)及频谱重心的载波频率估计方法,并采用了频谱叠加及频谱截取的优化方法提高算法估计精度.相对于其他基于FFT的频率估计算法,频谱重心法有着更高的估计精度及更好的抗噪声性能,而且复杂度代价很小.仿真的均方误差结果表明,基于FFT长度为2048和2块叠加以及保留信号99.9%能量的频谱截取方案有最好的估计性能.在最大多普勒频率、多普勒一阶变化率及二阶变化率分别为0.5倍、0.3倍及0.2倍符号率的大动态条件下,基于频谱重心法的二阶锁频环能够较好地完成载波频率跟踪.误码率曲线表明,经过频偏校正后的多符号非相干解调(MSD)性能与无频偏情况相比,无性能损失.     

基于多相滤波的PCM/FM正交解调

传统的相干正交解调方法,需要提取同频同相的载波,从而增加了解调的难度。根据遥测系统脉冲编码调制/调频（PCM/FM,Pulse Code Modulation-Frequency Modulation）信号的特点,采用基于多相滤波的解调方法。该方法通过多相滤波的方式来实现正交变换,不需要在接收端恢复同频同相的载波,从而降低了传统解调方法中电路实现的难度。通过MATLAB对信号进行调制解调的仿真,比较了不同解调方法对信号的解调效果,并在表格中显示了解调的误码率数据,从而验证了该方法的可行性和优越性。     

一种改进的多符号检测算法

针对再入遥测环境下中信号相位容易受噪声影响,导致传统MSD过程中最大似然值被误判的问题,研究一种改进的多符号检测算法：每次MSD运算较前一次MSD运算有N-2个码元的重叠,即每次滑动两个码元长度的码元滑动策略。仿真和测试结果验证了改进算法的有效性。     

中频PCM/DPSK信号软件解调的一种实现方法

本文根据中频PCM/DPSK信号的解调原理提出了软件解调的一种实现方法,完成了对软件解调算法的理论阐述和数学推导,并根据推导出的数学模型在Matlab平台下进行软件设计,最后进行了仿真测试和实验验证,仿真结果和实验结果证明了该实现方法的可行性。     

模平方优化的低复杂度多符号检测

针对传统多符号检测算法（MSD）在脉冲编码调制/调频（PCM/FM）信号解调时存在复杂度高、工程实现难度较大的问题,提出了一种优化模平方的低复杂度多符号检测算法。通过将传统MSD中的模平方运算近似优化为绝对值加减法运算,使用的计算资源下降为原来的80〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗左右。仿真结果表明,与传统的MSD算法相比,该优化算法降低了计算资源,同时几乎不损失性能,有利于硬件的实现,具有较强的实用价值。     

一种新的软件实现PCM/FM码同步的方法

现有的解调2FSK 信号的方法，大多都是针对相位不连续的频移键控信号，且只用于仿真，对实际信号的适用性未加以研究说明。为此本文将通过对实际信号的处理分析，提出一种利用离散短时傅里叶变换(DSTFT)在时频域进行软件提取码同步信号的新方法。结合 MATLAB 仿真，给出全数字码同步器的原理图，最后给出了 VC 实现的软件流程及性能。     

基于GPU实现的调频遥测解调方法

调频信号具有优良的航天器飞行尾焰抗干扰能力,被广泛地应用于火箭和导弹遥测信号传输。传统硬件逻辑电路结构复杂、修改时间长,而软解调具有修改简单等特点,但是软解调运算时间长无法进行实时解调。随着集成电路的发展,原先仅用于加速图形计算的GPU逐步应用于数字信号处理。设计了利用GPU的软解调,可以完成实时解调的要求。     

FM解调及AFC算法的VHDL设计实现

根据遥测中频PCM/FM信号的解调原理,介绍了FM解调及自动频率控制(AFC)设计的理论架构和实现方法,通过理论分析、公式推导和Matlab仿真等手段证明了方法的正确性,在此基础上完成VHDL程序设计,最后进行了仿真测试和实验验证.仿真结果和实验结果证明了该实现方法的可行性.     

PCM/FM遥测系统中用于去除多谱勒频率和载波频偏的新方法

本文首先分析了均匀采样二阶DPLL(Digital Phase-Locked Loop)误差传递函数的特性,并基于均匀采样二阶DPLL误差传递函数的高通特性提出了脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统中用于去除多谱勒频率和载波频偏的新方法;然后给出了设计实例和相应的计算机仿真结果;最后给出了有效的实现方法。计算机仿真结果表明,基于均匀采样二阶DPLL误差传递函数的高通特性用于去除多谱勒频率和载波频偏的方法是可行的。     

一种用于遥测多符号检测的位同步算法

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。     

一种新的软件实现PCM／FM码同步的方法

现有的解调2FSK信号的方法，大多都是针对相位不连续的频移键控信号，且只用于仿真，对实际信号的适用性未加以研究说明。为此本将通过对实际信号的处理分析，提出一种利用离散短时傅里叶变换(DSTFF)在时频域进行软件提取码同步信号的新方法。结合MATLAB仿真，给出全数字码同步器的原理图，最后给出了VC实现的软件流程及性能。     

基于平均匹配滤波的MSK多符号检测算法研究

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。     

一种基于数字测频的PCM/DPSK解调方法

本文提出了一种新颖的PCM／DPSK数字信号解调方法。通过数字测频算法,获取PCM／DPSK信号频率突变点,根据DPSK调制原理,实现PCM／DPSK信号的解调。文中详细介绍了此种解调方法的基本原理及实现过程,分析了解调过程中多普勒频率对解调结果的影响。计算机仿真结果表明,此方法比相干解调性能优越,抗干扰能力强,便于软件编程及DSP器件实现,具有一定的应用价值。     

PCM/FM遥测中频数字化接收机设计与实现

本文利用高速高精度数据采集、数字下变频DDC(Digital Downconversion)CORDIC(Coordinate RotationDigital Computer)数字鉴相、一阶差分鉴频和均匀采样二阶数字锁相环DPLL(Digital Phage—Locked Loop)去除多谱勒频率和载波频偏等技术完成了2MHz码速率10.7MHz中频频率的PCM/FM遥测中频数字化接收机设计,并给出了实现系统接收线性动态范围和不同输入信噪比条件输出信号波形的测试结果。测试结果表明,设计系统的接收线性动态范围可达50dB以上,而在输入信噪比≤7dB的情况下设计系统还可以正常工作。     

基于MATLAB的气象传真信号的FM解调算法

气象传真接收机是船舶在航行中获取水文气象资料的主要手段。现在气象传真接收机大多采用模拟电路实现,导致接收机数字化程度不高,不便于气象信息的有效利用。本文针对现在气象传真接收机问题,在基带信号处理算法基础上,结合了气象传真信号自身的特征,提出了FM的解调方案以及对应算法,并对解调算法在MATLAB平台上做仿真和验证,最后验证了算法的科学性和可行性。