低轨卫星短突发通信时频同步算法

低轨卫星短突发通信具有多普勒频偏和多普勒变化率较大、突发符号较短和突发信号导频长度受限等特点,采用传统的时频同步算法在低信噪比条件下性能较差。为了提高时间同步和频偏估计性能,准确完成同步过程,基于时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)接入帧结构提出一种新的时频同步算法。该算法采用二维搜索算法进行整数倍的时延估计和粗频偏估计;在补偿大频偏和整数倍时延后,估计小数倍时延;采用结合低通滤波的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法进行精频偏估计。仿真结果表明,每符号能量与噪声功率谱密度比值(Ratio of Symbol Energy to Noise Power Spectral Density,E_(s)/N_(0))为4.5 dB时,时延检测概率准确率达到99.99%,整体解调性能相较于M&M等算法有2 dB以上的性能提升。

一种适合突发通信的信号检测改进算法

突发信号检测是突发通信接收时所需完成的第1个同步算法.在双滑动窗口算法实现突发通信信号检测的基础上,利用前导码的特征对该算法进行改进.并针对几种典型的无线信道条件,对改进算法进行了理论分析、计算机仿真及FPGA实现.结果表明,改进后的算法开销小,只需6个符号左右就可以检测到突发信号,明显提高了检测算法的性能.

突发通信中的自适应门限信号检测方法

该文针对分组突发通信中的信号检测问题,利用信号相关前后功率之比构建判决统计量,实现自适应门限信号检测。在判决门限中加入微小偏移量,避免实际应用中存在的虚警毛刺现象。在门限判决时加入滑动比较窗口,解决了检测精度不高的问题。理论分析和仿真结果表明,改进方案可以很好地实现信号的自适应门限检测。

利用声表面波抽头延迟线实现突发通信的快速同步

在突发通信系统中，同步是系统的关键技术，要求同步快、可靠、易实现、抗干扰能力强。本文介绍用声表面波抽头延迟线（ＳＡＷＴＤＬ）完成系统快速同步的方法，可满足系统对同步的要求。

高速突发通信零中频接收技术研究

提出了零中频接收技术 ,其特点是接收本振不需锁相 ,比较适合高速突发通信 .分析指出接收机同相和正交两支路的不平衡及收发频差等因素会恶化接收机的解调性能 .给出了零中频接收机射频前端、正交变频和基带处理的实现方法 ,其中正交 90°移相的准确性和正交两路输出放大器增益的一致性是关键 .

M-PSK突发通信测试中DFT内插载波盲估计算法研究

在宽带通信信号实时多域分析通用架构基础上,针对宽带M-PSK突发通信信号实时多域分析中的快速载波同步,提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)插值的载波频偏相偏联合估计算法。该算法根据最大似然估计理论,首先对定时同步后的被测信号进行非线性变换去除调制信息,然后利用DFT变换得到载波频偏相偏粗估计,最后通过线性内插改善估计精度,实现载波频偏和相偏的精确估计。仿真及实验结果表明:通过内插算法处理后,载波估计误差方差更加逼近克拉美-罗(Cram er-Rao bound)界。该算法可在不增加DFT变换点数情况下,提高DFT对频率和相位的分辨力。

短波突发通信中盲载波恢复及符号检测技术

针对传统短波突发通信中载波恢复及符号检测问题,提出了一种基于粒子滤波的无辅助数据的算法。首先利用贝叶斯准则实现收发频率差的最大后验估计,然后通过粒子滤波算法实现载波相位和调制符号的最小均方误差估计。算法中使用了序列重要性采样技术实现粒子权值的迭代更新和系统重采样技术防止粒子权重的衰退。仿真分析了高斯白噪声信道下的载波恢复性能,结果表明,基于粒子滤波的载波恢复算法载波恢复时间短,同步速度快,恢复频率范围广。建立以Watterson模型为基础的短波通信系统模型,通过该模型在不同的信道状态、信噪比和频偏条件下进行了仿真实验。结果表明在大频差的条件下,算法也具有良好的符号检测性能。

一种突发通信的IJF-OQPSK调制信号解调方法

提出了一种用于时分多址突发通信系统中的IJF -OQPSK调制信号解调方法。介绍了电路的组成及原理 ,分析了系统的性能。该方法具有电路结构简单、数据恢复快、相位抖动小的优点 ,对提高突发通信系统的效率有显著作用。实验结果表明 :在时分多址突发通信系统中 ,该方法具有很好的使用价值。

流星突发通信信道日变化预测模型

流星突发通信不同于传统的通信,其是低速率通信,具有突发、不连续、不定时的特性.因此,流星余迹通信的复杂性要求有必要对其通信信道进行建模.在流星通信链路中,流星的辐射分布、可用流星率和占空比是影响流星通信信道性能的重要参数.流星辐射分布在不同季节不同时间都各不相同,因此准确预测流星通信链路在不同时间的流星辐射分布,从而改变大圆路径上天线的指向,对提高通信速率显得非常重要.同时,准确预测流星突发通信链路上的可用流星率和占空比,有助于准确预测并建立流星突发信道模型.本文分析研究了偶发流星辐射分布建模的发展,建立了偶发流星日心空间和地心空间的几何关系,得到了流星突发通信信道参数预测模型.并将预测模型应用于流星通信链路,预测结果与通信链路观测结果比较一致,为流星通信系统的建立提供了技术支持.

复杂信号环境下非合作突发通信信号的实时检测

现有未知突发信号检测算法是基于噪声加单一突发信号的简单假设的,在实际复杂信号环境会产生大量虚警而失效。针对实际非合作突发通信信号的检测环境除噪声外还包含多个连续信号和一些短突发干扰信号,建立了复杂信号环境模型,提出了适用于此环境的基于短时傅里叶变换(short time Fourier transform,STFT)的时序检测器。该检测器利用突发通信信号时间上短持续的特点剔除连续信号和短突发干扰造成的虚警。对该检测器的检测性能进行了分析和仿真,结果表明在复杂信号环境中当常规检测器由于虚警概率很高失效时,该检测器可以同时获得较低的虚警概率和较高的检测概率,因而适用于复杂信号环境中非合作突发信号检测。该检测器运算量小,易于实时实现。

BPSK/QPSK系统突发通信半数据辅助载波恢复

针对突发通信系统在保证频率估计精度和频谱效率时存在的矛盾,给出了适用于BPSK和QPSK系统突发通信的半数据辅助(SDA)频率估计算法。根据给出的算法,已知的导频符号和未知的数据符号被同时用于频率估计,使得频率估计精度和系统频谱效率均能得到较好的保证。仿真表明,在较高信噪比下,使用较少的导频符号,半数据辅助频率估计算法的性能就能接近使用更多导频符号的CRLB。

一种适合突发通信的位定时和载波相位捕获联合估计算法

在高速数字突发通信中，需要快速、高效地对接收信号的位定时和载波初始相位信息进行估计。本文提出一种能够同时进行位定时和载波初始相位同步的并行算法，与传统的先进行载波恢复，再进行位定时捕获的串行处理相比，该算法同步速度更快（8-12个符号），实现结构简单，适于数字化实现。

突发通信中Turbo码的FPGA实现

给出了低复杂度和低延迟的Turbo码编译码的FPGA实现方案,方案中分量码译码算法采用Max-Log-Map算法。基于提出的设计方案,在Xilinx的FPGA芯片上实现了帧长在64～1024之间可变的短帧长Turbo编译码模块。仿真和测试结果表明,该模块的误码率性能优良、译码延时较小、数据吞吐量大,可用于低信噪比条件下突发数据通信中的差错控制。

突发通信信号的降维检测方法及带宽参数分析

在突发通信信号检测中,在频率、带宽进行二维搜索的检测方法计算量大,提出了可减少计算量的降维检测方法,该方法在单一检测带宽下进行频率搜索检测突发通信信号。对其带宽参数选择进行了分析。理论计算和仿真表明,降维检测器用于单一速率信号检测时,当检测带宽与信号带宽一致时具有与二维检测器相同的检测性能,当检测带宽与信号带宽相差一倍时,信噪比损失2dB左右;用于混合速率突发信号检测时,最佳带宽与速率的概率分布、信噪比等多种因素有关;对发送功率不变的各速率均匀分布的混合速率突发信号,检测带宽匹配于最大信号带宽可在较高信噪比时获得最高的平均检测概率。这些分析为降维检测器的带宽参数选择提供了依据。

一种突发通信信号检测与频偏估计算法

提出了一种信号检测与频偏估计算法,通过对同步头做FFT变换来进行信号检测与频偏估计。与常规的算法相比,该算法不仅可以同时进行信号检测和频偏估计,而且可在较低信噪比、较大载波频偏和较大的信号动态范围内工作,适合于突发通信。在已有理论的基础上对算法进行了分析与仿真,仿真结果表明,32个符号同步头就可以有效地实现突发信号的检测和频偏估计。

突发通信载波同步解调算法研究与实现

针对突发通信,提出一种初始频偏估计结合相位递推联合估计的结构,实现PSK调试信号的频偏去除与解调。该结构是一种数据辅助的形式,采用相位递推方法,依靠接收到的每个符号信息进行的相位估计,提高了系统误码性能。同时,相位递推结构还降低了系统对于频偏估计器性能的依赖,故采用前向叉积鉴频器进行初始频偏估计,结构简单,易于数字实现。文章最后给出了该结构的实现结构和FPGA资源消耗情况及计算机仿真结果。

低轨卫星突发通信中MPSK信号的存在性检测

提出一种新的适合于低轨卫星突发通信系统的多相调制信号存在性检测方法,并完成其理论推导和仿真验证.针对应用,进行了检测概率和虚警概率的性能仿真.新方法使用E[(I2+Q2)2]作为检测量,具有简单的数字结构,便于星上实现.

一种流星突发通信中联合自适应功率速率方法

提出一种新的用于流星突发信道的联合自适应功率速率方法,该方法在实现自适应改变速率的同时自适应的改变发送功率。仿真结果表明,与固定功率、固定速率方法相比,该方法可以在提高流星突发通信系统平均吞吐量性能3倍左右的同时,节省40%左右的能量。

基于FFT的突发通信载波大频偏估计算法

针对数据辅助的突发通信载波大频偏估计,提出了一种基于FFT的频偏估计算法。通过本地训练序列与接收信号滑窗去调制,再经过FFT运算,搜索最大值输出的滑窗位置作为同步判决,同时根据FFT最大值位置进行频偏估计。对性能进行了仿真分析,64个符号估计能在Es/N0=-1 dB条件下,正确估计出载波频偏,并且频偏估计范围与符号速率无关。针对工程实现,给出了简化算法。

一种高速移动数据突发通信中的频偏纠正方法

本文主要针对具有通信终端的运动速率很大、移动速率变化不规律特点的特殊突发数据通信系统的实现进行研究,提出了一种能够快速捕获频偏,并且进行突发数据的有效解算的方法。这种方法需要采用差分相位调制方式,并且应用很短的前导序列进行频偏估计,然后利用估计得到的频偏对突发包内的数据进行处理和解调判决以获得传输的数据。同时文中在这种方法的基础上引入了正交的第二支路进行并行处理和择优选取,可以进一步提高系统的稳定性和实用性。该算法克服了传统频偏纠正算法具有有限纠正范围的缺点,具有良好的通信性能,并且实现简单,捕获速度快,信息冗余度也较小。