基于均匀圆阵相干信源的二维DOA估计

随着通信技术的不断发展,信号传输环境变得日益复杂。针对多径传播形成的高度相关和相干信号测向问题,提出了一种基于均匀圆阵相干信源的二维DOA估计方法。该方法利用均匀圆阵轴向虚拟平移解相干,通过去噪后利用虚拟子阵的自协方差矩阵和互协方差矩阵构造波达方向矩阵,利用该矩阵特征分解估计信号的俯仰角;然后将平滑后的自协方差矩阵与波束空间变换矩阵相乘,使圆阵的导向矢量具备范德蒙结构,最后用求根MUSIC算法估计出信号的方位角,完成了相干信号的二维DOA估计。该方法无需二维谱峰搜索,方位角和俯仰角自动配对,计算量小,分辨率高。仿真实验证明了所提方法的正确性。     

一种基于低码率LDPC码的编码与导频联合辅助载波同步算法

针对深空通信系统中编码和导频辅助载波同步算法分别存在同步范围与精度受限的问题,该文提出一种基于编码与导频联合辅助的载波同步算法。首先按照最优导频放置方式设计了一种基于相关函数和的粗同步算法,其频率估计量的精度接近CRB界;然后分析了导频结构对算法估计精度与范围的影响机理;接着通过加入导频及频率积分器的方式对基于期望最大的细同步算法进行了改进;最后用码率为1/12的低码率LDPC-Hadamard码对算法进行了仿真验证。结果表明新算法可以大幅提高同步参数的估计范围与精度,在一定的导频长度下能达到理想同步。     

低信噪比下锁频锁相器性能分析及改进

针对锁频锁相器(Phase and Frequency Detector,PFD)应用于低信噪比、大频偏的条件,通过理论分析和仿真验证阐述了窗口类型对系统频偏捕获速度,范围、噪声门限及相位噪声抖动的影响机理.推导出等效相位噪声功率谱密度的表达式.证明了大窗口具有更低的噪声门限和更小的稳态相位抖动,但捕获速度较慢.为了提...     

QPSK全数字接收机定时同步环路

将三阶立方拉格朗日多项式内插算法和Gardner定时误差检测算法应用于QPSK全数字接收机定时同步环路,并对构成环路的其他部分,环路滤波器以及数控振荡器进行分析并提出实现方法。通过仿真,证明上述算法具有良好的性能,可以很好的解决定时同步问题,并在FPGA上实现整个环路设计方案,使得数字解调的硬件实现具有良好的灵活性和可移植性。     

一种改进的快速IMP伪码捕获方法

针对迭代信息传递（IMP）伪码捕获算法中寄存器状态选取单元存在复杂度高且缺乏理论依据的问题,提出了一种改进的迭代伪码捕获算法。首先在分析译码得到的后验信息概率分布特性的基础上,定义基于后验信息的评价函数来衡量PN码的寄存器状态估计向量的可靠性。然后,按可靠度从高到低的顺序依次选取状态估计向量作为寄存器状态,进而生成本地PN码并进行相关验证。若相关值大于门限,则宣布捕获成功,操作停止;否则,选取下一个估计向量进行相同操作。若已用完所有的状态估计向量,则宣布捕获失败。最后利用长m序列为例进行理论分析及仿真,结果表明改进算法在一定程度上降低了运算复杂度,大大提高了收敛速度,同时捕获性能提高了大约1~3dB,特别适合于扩频通信系统中长PN序列的快速捕获。      

极低信噪比下的导频联合编码辅助载波同步算法

针对深空通信系统中编码辅助载波同步算法存在精度受限和同步范围小的问题,该文提出两种导频联合编码辅助载波同步算法。首先按照最大似然估计准则推导出编码辅助载波估计的对数似然函数;按麦克劳林级数将其展开并简化或将其导数展开并简化,得到两种具有解析表达式的编码辅助精同步算法。然后为扩大同步范围,设计了一种插入导频的帧结构,提出了基于导频的粗同步算法,推导出它的理论方差。最后将粗同步与精同步顺序地结合起来,同时利用导频来辅助精同步,得到两种大频偏大相偏情况下的载波同步算法,并采用码率为1/12的低码率LDPC-Hadamard码仿真验证。结果表明新算法能大幅提高同步参数的估计精度和范围,在一定的导频长度下可逼近理想同步。     

一种低复杂度编码辅助载波同步算法

该文针对低信噪比下编码辅助同步算法存在复杂度高的问题,在分析了后验信息概率分布特性的基础上,通过设定表征可靠性大小的门限值得到了只有3种状态的简化后验均值和新的后验似然比。将新的后验均值和似然比分别运用到基于软扫频的粗同步和基于期望最大的细同步算法中,得到一种新的同步算法。新算法使用了一种新的评价函数和简化的期望最大算法。通过码率为1/6的Turbo码验证了新算法可以大幅降低加法及乘法的运算次数,在信噪比大于-7.9 dB时能达到理想同步,最大性能损失仅为0.05 dB。