连续相位调制信号的二阶循环平稳特性分析

连续相位调制(CPM)信号以其恒包络和优良的频谱特性在现代卫星通信和移动通信中越来越受到人们的重视,然而这一大类调制信号的循环平稳特性却较少有人关注。该文根据连续相位调制信号在不同调制指数下的基带循环谱,推导了其相应带通循环谱的表达式, 并对这些表达式的详细分析,得出了不同调制指数情况下循环频率与载频、码元宽度和峰值频偏之间的关系式。仿真实验证明这些结论是正确的。     

部分响应连续相位调制信号的循环平稳特性分析

根据部分响应连续相位调制信号在不同调制指数下的基带循环谱,由数字调制信号的基带循环谱与带通循环谱的关系式,推导了其相应带通信号循环谱的表达式并进行了详细的分析,得出了不同调制指数下循环频率与载频、峰值频偏以及码元宽度之间的关系式。仿真实验证明其这些结论是正确的。     

连续相位调制系统盲速率接收技术

无线通信系统中速率自适应技术可适应无线信道条件变化,提高有效传输速率,是提升信道容量和无线传输灵活性的重要手段。针对传统通信系统速率自适应技术协议开销大、时延大、资源消耗大、速率切换不平滑的问题,提出了分段相位匹配接收的方式实现连续相位系统盲速率自适应接收,发送端可单方改变发送速率,同时在接收端实现速率盲检测。理论和仿真结果表明,连续相位调制系统盲速率接收技术具有时延低、资源消耗小且速率切换平滑的优势,特别适用于战术通信/数据链系统,工程实用性较强。     

微波通信中连续相位调制的非相干检测算法

提出了一种适合微波通信传输使用的多进制连续相位信号的频偏校正2码元差分检测算法.该算法利用2码元差分信息提取分支度量,进行维特比检测.同时利用判决反馈对微波通信中的载波频偏进行校正.通过对接收信号的复指数分解,分支度量的计算量得到了很大的简化.仿真结果表明,该算法的性能优于1码元差分检测.当接收信号存在载波频偏时,该算法仍然具有较好的检测性能.     

基于循环平稳性的CPM信号调制阶数盲识别算法

为了有效估计多进制CPM信号的调制阶数,本文提出了一种基于循环平稳性和非线性变换的新方法。根据循环平稳的有关理论,通信信号的非线性变换频谱中存在体现信号各阶循环平稳性的离散谱线,谱线位置对应着信号载波频率与符号速率的线性组合,提取这些谱线可以完成信号一些基本参数的估计。本文在分析与推导多进制CPM信号一阶循环矩简化表达式的基础上,研究了与调制阶数有关的谱线特征,并给出了算法步骤。实验结果证实了理论分析的正确性,并且表明,较已有方法,本文算法无需知道符号周期,计算复杂度更低,受噪声影响小,在高斯白噪声条件下,对任意频率成型脉冲的单指数CPM信号都能实现调制阶数有效识别。      

一种低复杂度的连续相位调制序列检测接收机

连续相位调制（CPM）以其较高的功率有效性和带宽利用率,在无线通信领域尤其是军事通信领域得到广泛应用。给出了一种连续相位调制的低复杂度序列检测接收机,通过对发送信号进行正交处理来减少接收机前端的匹配滤波器个数;在序列检测阶段通过状态融合减少维特比译码的状态数,然后结合判决反馈进行检测。分析和仿真表明,该算法与最优最大似然序列检测（MLSD）相比,能有效地简化运算复杂度而性能损失较小。     

基于维特比算法的连续相位调制信号解调研究

文中对连续相位调制信号的解调算法作了相关研究。阐述了如何在信号状态网格图的基础上应用维特比算法对信号进行解调,并分析了最大似然序列检测和基于判决反馈的减少状态序列检测这两种序列检测方法,仿真结果表明,基于判决反馈的减少状态序列检测能在几乎不损失误码性能的前提下大大减少解调运算量。     

连续相位调制信号的信噪比估计

针对连续相位调制（CPM）信号信噪比估计子空间分解算法运算量较大和最大似然估计（MLE）算法信噪比小于0dB时精确度差的问题,提出了一种精确度较高的快速算法。该算法是对常用的最大似然算法的改进,利用接收信号的统计和互相关特性,无需获得信号的初始相位,便可快速准确地估计出信号的信噪比。信噪比在-20dB～20dB之间时,估计误差小于1dB。MATLAB和FPGA仿真验证了该算法的有效性。     

基于瞬时幅度特征的连续相位调制信号识别

针对非合作通信系统中连续相位调制（CPM）信号识别难的问题,提出一种CPM信号识别新方法。算法以信号的瞬时幅度谱为特征,结合谱线检测,实现了CPM信号与幅移键控（ASK）、正交幅度调制（QAM）、相移键控（PSK）、频移键控（FsK）信号的区分。算法无需各种参数估计及同步等预处理过程,仿真实验结果表明,在信噪比不小于4dB时,CPM信号正确识别率达到95％以上。与已有算法相比,本文所提算法具有计算量小、实现简单和低信噪比下识别率高等优点。     

物理层网络编码中连续相位调制信号的非相干多符号检测

基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中,这一载波相位差不可避免,也很难准确估计。针对这一问题,该文提出一种中继端存在未知载波相位差条件下的CPM-PNC非相干多符号检测算法。该算法根据最大似然检测原理,通过观察多个码元来实现中间码元的检测,充分利用了CPM信号的相位记忆特性。仿真结果表明,该文所提出的CPM-PNC非相干多符号检测算法性能优越。而且随着观察窗口长度的增大,其性能显著提高并逐渐趋近最优相干检测性能。在误码率(BER)为10-4 时,相比于非相干单符号检测,观察窗口长度为5个码元时的CPM-PNC非相干多符号检测有6.7 dB的性能增益。     

基于连续Hopfield型神经网络的QAM信号盲检测

该文利用连续Hopfield网络本身特点,提出基于连续复Hopfield网络的多值方形/非方形QAM信号的直接盲检测方法。首先完成多值信号盲检测的优化问题构造和能量函数的映射,设计了一个适用于该问题的激活函数。然后给出能量函数的设计与分析、盲检测信号权矩阵的配置方法及其神经元数目选择的一般规律。最后通过对方形QAM和非方形QAM信号的仿真现象展示和分析,验证了所提方法的有效性和鲁棒性。     

角度调制信号调制指数盲估计研究

 调制指数估计在角度调制信号的解调、FM／PM识别等应用中具有十分重要的意义。分析了基带为单音、PSK、FSK等信号时角度调制信号的时频结构,进而建立了信号的统一数学表达式,由此推导并提出了一种无需任何先验信息的调制指数估计方法。仿真实验表明：该方法能有效估计上述基带调制时的角度调制指数。     

基于FABA-SISO的时变频率选择性衰落信道CPM信号盲均衡

该文针对时变频率选择性衰落信道下高阶连续相位调制(CPM)信号盲均衡中存在的均衡性能较差、复杂度较高以及收敛速度慢等问题,从双向自适应信道均衡的角度出发,将线性调制信号均衡中使用的前后向自适应软输入软输出(FABA-SISO)算法推广,建立一种新的基于FABA-SISO的信道盲均衡方法,并结合逐幸存处理(PSP)思想和Kalman滤波,提出一种适用于高阶CPM信号的自适应盲均衡算法。该算法通过使用FABA-SISO算法,同时利用过去、现在和将来的观察数据进行Kalman滤波信道估计,有效改善了信道估计的精度,同时使用PSP算法来降低系统的复杂度,使得算法具有较好的工程应用性。仿真结果表明所提算法具有良好的盲均衡性能以及收敛性。     

过采样CPM信号的频域均衡

提出了一种直接对过采样的连续相位调制(CPM)信号进行单载波频域均衡的算法,同时提出了一种在插入循环前缀后发送CPM信号的相位仍然连续的方法。仿真结果表明,该单载波频域均衡算法能有效地消除大时延信道冲击响应下的CPM接收信号中的码间串扰。与现有的基于匹配滤波、符号抽样的CPM信号的单载波频域均衡算法相比,其性能和复杂度相当,但是CPM接收机的前端更为简单。     

利用高次谐波测量调制系数

本文提出了利用高次谐波峰值的比值（Afmax/6fmax）测量调制系数的方法，并采用外腔式二极管激光器电压调制光谱进行了Cs原子D2线的高次谐波控制。理论分析与实验结果吻合很好。这种方法也可以用于吸收信号线宽或调制深度的测量。     

Maximum-likelihood Block Detection for CPM Signals

Ｍａｘｉｍｕｍ－ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄＢｌｏｃｋＤｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒＣＰＭＳｉｇｎａｌｓＷｕＸｕｅｎｏｎｇＡＮＤＦｅｎｇＧｕａｎｇｚｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＲａｄｉｏＥｎｇｉｎｅｅｎｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎ...     

基于谱图预处理的卫星通信信号盲检测

传统功率谱检测是建立在噪声谱的均值和方差满足不随频率变化假设基础上的,而实际非协作卫星通信中的噪声谱一般并不满足此假设,导致该方法的检测性能受限。该文用滑动窗最小二乘法对接收信号进行预处理,使噪声谱趋近满足上述假设,由此提出了一种卫星通信信号的盲检测方法,并推导了相对于传统功率谱检测方法的性能改善因子。仿真结果表明：该方法在相同条件下检测性能一般明显优于传统的功率谱检测方法,且具有计算量小、易于实现等优点。     

复数离散Hopfield网络盲检测64QAM信号

针对复数多电平QAM信号的盲检测问题,该文提出了一个新的复数离散多电平Hopfield神经网络。该网络的实部、虚部各含一个多电平离散激励实函数。该文分析了经典两电平离散Hopfield神经网络能量函数的局限性,构造了一个新的复数多电平神经网的能量函数,并用此能量函数讨论了神经网的稳定性。当该神经网的权矩阵借助接收数据补投影算子构成时,该复数离散多电平Hopfield网络可有效地求解带整数约束的二次规划问题,从而实现QAM信号盲检测。仿真试验表明：该算法所需接收数据较短,就可到达全局真平衡点,计算难度大大降低,具有良好的快速性。     

基于记忆因子的连续相位调制信号最大似然调制识别

为解决有记忆非线性的连续相位调制(CPM)信号调制方式识别精度低的问题,该文提出一种基于记忆因子的CPM信号最大似然调制识别新方法。该方法定义具有时齐马尔科夫性的映射符号,通过计算其后验概率构造记忆因子,进一步结合CPM分解和EM算法,推导出时间可分离,信道参数可估计的CPM信号似然函数。该调制识别方法所需符号数目少,适用信噪比范围广,识别CPM信号种类多且精度高,对相位误差鲁棒性强。仿真结果证明,当符号数目为200,信噪比为0 dB,相位误差任意时,该方法对8种CPM信号的识别率可达95%以上。