基于多符号检测的连续相位频移键控信号定时同步方法

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。

连续相位频移键控信号的频域均衡算法

为了解决连续相位频移键控(continuous phase frequency shift keying,CPFSK)信号在长时延扩展信道下的均衡难题,利用单载波频域均衡的思想提出了在最小均方误差准则下最优的CPFSK频域均衡算法,包括线性均衡和非线性的判决反馈均衡。从理论上分析了算法的原理和可实现性,并且以两种CPFSK信号为例,通过数值仿真验证了算法的理论结果。仿真结果表明:该文提出的线性频域均衡算法性能要好于传统的CPFSK信号频域均衡算法,与传统频域均衡算法相比,几乎没有增加计算复杂度;并且利用判决反馈算法逼近了最大似然序列估计的性能。

基于连续相位频移键控调制的物理层网络编码检测及性能分析

针对双向中继信道,该文提出一种基于连续相位频移键控(CPFSK)调制的物理层网络编码(PNC)机制,即CPFSK-PNC。与已有的采用BPSK,QPSK等调制方式的物理层网络编码相比,该机制引入CPFSK的技术优势,提高了系统的频谱效率和功率效率。该文对瑞利衰落信道中CPFSK-PNC的物理层网络编码检测进行了研究。首先,利用CPFSK信号的记忆特性,根据最大似然准则设计了中继节点的物理层网络编码检测方案;其次,分析了信号之间最小欧氏距离并给出中继检测的平均误比特率下边界;最后,仿真验证了理论分析结果。

具有连续相位调制特性的甚小线性调频键控信号分析

甚小线性调频键控(very minimum chirp keying,VMCK)调制方式具有超窄带特性.采用连续相位调制的一般分析方法,选用线性信号作为积分脉冲,给出VMCK的连续相位调制表达式,并构造出一种新型的发射机结构.推导VMCK信号的归一化功率谱密度公式,以功率百分比带宽为考核准则,证明在正交二元信号下,VMCK比最小频移键控(minimum shift keying,MSK)具有更窄的主瓣宽度和更低的旁瓣能量,即带宽更具有效性.

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4 dB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。

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 d B,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。

宽带阵列波束合成信号载波相位连续性分析

针对宽带阵列信号波束合成过程中波束合成信号的载波相位连续性问题,在建立阵列天线模型的基础上,介绍了一种在实际工程中易于实现的宽带阵列波束合成处理流程,同时根据信号处理流程对宽带数字信号处理过程进行了理论分析和推导。根据分析和推导过程建立仿真模型,仿真结果充分验证了宽带阵列波束合成信号的载波相位连续性。

基于连续小波变换的相位编码信号定时信息提取研究

分析了一维小波变换的基础原理，并利用该原理进一步分析了相位跳变点时刻小波变换提取相位编码信号的可能性，指出小波变换系数模的平方极大值的相位跳变点，并根据此特征有效提取相位跳变点时刻的信息。在此基础上，分析了残留载频对算法性能的影响以及小波尺度的选取策略。并对研究的结论进行了仿真测试，验证了在不同信噪比条件下，算法的性能以及正确性。为现代电子战对抗雷达信号识别提供借鉴意义，为今后深入开展信号识别研究提供了理论依据。

二分之一连续相位切普键控及性能分析

具有高频带利用率的新型无线数字通信技术是解决频率资源紧缺和高速率通信间矛盾的有效技术途径。本文以带通数字调制技术为研究对象,提出一种具有高能量集中度的新型数字带通调制方法—二分之一连续相位切普键控(1/2-Continous phase Chirp Keying,1/2-CPCK)。1/2-CPCK利用分段式切普信号作为已调信号的波形样本,利用已调信号波形样本间频率的平滑过渡特征,实现高频带利用率的数字通信。本文构建了1/2-CPCK及已调信号功率密度谱的数学模型,分析了已调信号的能量集中度特征,仿真分析了1/2-CPCK数字通信系统的误码率特征。理论分析和仿真结果表明:1/2-CPCK已调信号具有较高的能量集中度,1/2-CPCK系统具有较高的频带利用率和较强的高斯白噪声适应能力。

一种最小频移键控信号中心频率的盲估计算法

笔者提出了一种基于相位微分的MSK信号中心频率盲估计算法。该算法具有计算量较低、对先验知识要求较少等优点,是在没有任何先验信息的条件下对采样所得数据进行相位展开,从而得到采样信号的连续相位,通过对得到的相位进行微分处理获得两个载波频率,再通过获取的大量瞬时频率平均得到两个载波频率的平均值,对求得的两个平均载波频率进行平均得到信号的中心频率。

钻井液连续波传输相位偏移规律建模与分析

钻井液连续波传输时因相位偏移导致的波形畸变是阻碍其现场应用的关键问题之一,探明相位偏移规律对于开发钻井液连续波信息传输技术具有重要意义。假设同一钻柱截面钻井液压力相等且钻井液流速存在径向分布,基于二维轴对称瞬态流动理论,采用小信号分析方法,建立钻井液连续波相移模型并给出适用条件,最后采用地面试验进行验证。利用该模型分析频率、传输距离、钻井液密度及黏度、钻柱内径对相位偏移量的影响。结果表明:相位偏移量随频率、钻井液密度及传输距离增加而增大且变化趋势近似呈线性,随钻柱内径的增加而逐渐减小;钻井液黏度对相位偏移量几乎无影响;钻井液信道可看作线性相位信道。

一体化信号相位连续性对模糊函数的影响

雷达通信一体化波形需要携带通信数据,而通信数据会使一体化波形改变,使其模糊函数的性能变差,给目标运动参数估计带来困难。本文通过理论分析和仿真实验验证了通信数据对连续相位调制的MSK-LFM一体化信号和非连续相位调制的DS-CSS一体化信号模糊函数的影响。结果表明,MSK-LFM和DS-CSS的模糊函数均受到通信数据的影响,而MSK-LFM的模糊函数具有更低的旁瓣,遮挡效应更小;MSK-LFM和DS-CSS的零多普勒截线同时受通信数据影响,但MSK-LFM一体化信号的零多普勒截线具有更低的旁瓣,对通信数据不太敏感;MSK-LFM和DS-CSS的零延时截线都不受通信数据影响。综上所述,当通信数据采用连续相位调制时,有助于雷达通信一体化信号得到性能更好的模糊函数,提高目标运动参数估计的精度。

基于零阶椭圆球面波信号的连续相位调制及性能分析

连续相位调制技术在卫星通信、深空探测、遥感遥测等航空航天领域具有重要应用,连续相位调制信号的性能通常取决于其基带调频脉冲信号。零阶椭圆球面波信号是时频域高能量聚集性信号,且该信号的时间带宽积可以灵活控制。结合连续相位调制原理,探索性地将零阶椭圆球面波信号应用于连续相位调制,与现有主要连续相位调制信号性能进行了对比分析。结果表明,与基于矩形脉冲、升余弦脉冲的连续相位调制最小频移键控信号、正弦频移键控信号相比,该方法所得调制信号的功率谱带外衰减和高频滚降可以更快,在含99.9%信号功率带宽条件下,系统频带利用率可分别提升13%和16%,且在全响应条件下系统的误比特率性能较好。

非连续模拟差分信号频率与相位采集方法研究

介绍了一种能够准确、实时地采集非连续模拟差分信号频率与相位信息的方法,通过钳位滤波电路、比例放大电路、过零比较电路、参考脉冲产生电路、同频同相调理电路和处理采集电路,实现对传感器输出信号的准确采集,克服了比较器输出震荡、信号干扰或电平抖动带来的虚假脉冲问题,可用于多种发动机的转速、扭矩等信号采集设备中。

连续相位调制解调器的线性调频信号延时补偿方法

现有的相位调制解调器补偿方法采用相位和控制频率相结合的补偿方式补偿线性调频信号时,由于计算时频率偏移估计值较大,导致解调器输出响应信号与给定输入信号的拟合度较低.基于此,提出了连续相位调制解调器的线性调频信号延时补偿方法.计算了连续相位调制解调器发送信号、信号携带相位和基带信号,建立了解调器模型;基于解调器模型,计算了线性调频信号和线性调频延时信号,确定了信号调频斜率以及瞬时频率与时间关系,分析线性调频信号延时的原因;计算了解调器总体相位、接收信号和频率偏移估计值,调整了频率偏移估计值的误差,当频率偏移估计值最小时,即可采用相位和频率补偿线性调频频率,完成连续相位调制解调器的线性调频信号延时补偿.实验结果表明:在相位补偿方式、频率补偿方式、相位和频率相结合补偿方式中,本文所提方法相较同步信号电路延迟补偿方法和基于CAN FD总线的补偿方法,补偿信号的幅值分别提高1.6 V和0.4 V,0.8 V和0.5 V,3 V和1 V,解调器输出响应信号与给定输入信号的拟合度更高.

一种能有效消除水声信道相位连续旋转的分数间隔盲均衡算法研究

针对信道均衡过程中的均衡器输出相位连续旋转问题,提出一种带有二阶数字锁相环的分数间隔超指数迭代盲均衡算法。该算法利用分数间隔超指数迭代算法加强对信道多途的抑制,利用二阶数字锁相环消除均衡器输出信号连续相位旋转,从而实现对原始发射信号的正确恢复。水池实验结果表明:该算法相对于常规盲均衡算法,收敛速度快,剩余均方误差小,能够有效地消除均衡器输出信号相位连续旋转,从而降低水声通信系统的误码率。

连续相位调制的非相干复合网格解调算法

该文提出了一种基于复合网格处理的CPM信号非相干解调算法。该算法将CPM信号的基本网格图和相位旋转网格图合并组成复合网格图,并在复合网格图的单元网格之间引入状态耦合转移,实现了对CPM信号初始相位和频偏的有效跟踪。仿真表明,当单元网格数达到4个以上时,该文提出的非相干解调算法性能非常接近相干解调,且具有较好的频偏跟踪性能,对于载波恢复困难的盲解调情况具有实用意义。

连续流交叉口信号配时优化模型

连续流交叉口是一种非常重要的非传统交叉口设计,通过将主交叉口左转车流转移至次级交叉口的方式,实现主交叉口二相位控制,从而大大提高主交叉口的通行效率。为进一步发挥连续流交叉口的通行性能,对主次交叉口的信号协调控制展开理论研究,提出了一种具有普遍适应性的信号配时优化模型。该配时优化模型能够有效协调主次交叉口的信号配时,最大限度地降低车辆延误、改善交叉口通行能力,生成理想的协调配时方案,在实际应用中,能够确保主次交叉口的可靠运行。在分析连续流交叉口延误的组成和性质的基础上,深入研究了交通流延误和排队随主次信号相位差的变化情况,做相应的场景分析,再通过主次交叉口相位差优化分析,给出了最优相位差的求解方法,大大简化了模型的求解流程。最后,以南昌市某干道交叉口为例,对其进行了连续流交叉口渠化设计,利用所建立的优化模型求解协调配时方案,再通过微观仿真平台进行了交通效益评价。结果表明:所生成的配时方案能够有效降低延误和车辆排队,改善交叉口通行能力;模型计算结果与仿真输出结果相符,进一步说明该信号配时优化模型准确、可靠。

数字多频连续波雷达信号处理中的关键算法

数字多频连续波雷达设备简单,可同时得到多个目标的运动参数、俯仰角、方位角以及距离的精确测量值。本文详细讨论了多目标环境下数字多频连续波雷达信号处理中运动参数以及相位信息分离和估计的算法,并根据实时测距的要求提出了一种新的快速解距离模糊算法。

信道估值误差对空时频移键控性能的影响

在信道状态信息已知的假设下,提出了一种分离最大似然信号检测方法,并仿真分析了信道估值不准确给上述分离最大似然信号检测方法带来的影响。表明在平坦瑞利衰落条件下,系统性能随着幅度、相位估值误差的增大而下降,尤其对相位误差更为敏感。另外,在大信噪比的条件下信道估值不准确对性能的影响更大,但仍然好于非相干检测方法。