利用高斯最小频移键控(GMSK)调制的遥测和测距技术

分析和仿真了一种利用GMSK调制方式同时传输遥测信号和伪码测距信号的技术。利用GMSK调制方式同时传输遥测信号和伪码测距信号,可以有效地提高频谱利用率。分析了方案中遥测信号和测距信号的各种解调算法,并说明了各种算法的实现途径。通过分析和仿真,得到了各种算法的遥测和测距性能及相应的测距精度。仿真结果表明,在设置的仿真条件下,方案的性能和测距精度能够达到工程需求。

高斯最小频移键控的实现方法研究和仿真

对无线移动通信中广泛应用的调制方式—高斯最小频移键控(GMSK)做了详细的研究。分析了高斯最小频移键控的理论,给出了高斯最小频移键控调制和解调的工作原理,并且基于动态系统仿真软件SystemView对该系统进行了计算机仿真。在此基础上,利用SystemView提供的分析工具就高斯最小频移键控的功率谱密度和抗噪声性能和最小频移键控(MSK)做了对比分析,得出了一般结论。

非正交跳频层叠网中JTIDS波形性能仿真及改善

联合战术信息分发系统(Joint Tactical Information Distribution System,JTIDS)作为Link16的通信载体为多军种协同作战提供服务。当前,高精尖武器装备的数量激增,进而JTIDS终端增多,导致非正交跳频层叠网间的邻频干扰和同频干扰发生的概率很大。基于此,分析了改用高斯最小频移键控(Gaussian Minimum Shift Keying,GMSK)调制后,JTIDS的频谱特征。同时,仿真分析了改进系统对于互干扰和同频干扰的健壮程度。仿真结果表明,在邻频干扰和同频干扰下,JTIDS误码率显著提高,使用复杂度更高的GMSK解调的JTIDS性能比原系统更好。

一种数字集群系统中GMSK信号的相偏跟踪算法

针对国内某集群系统采用准相干解调时遇到的频率同步问题,进行研究讨论并提出解决方案。由于准相干解调对系统收发的频率同步精度要求非常高,采用常规的频偏估计补偿思路难以满足要求,从而使得准相干解调的性能优势无法体现。针对此问题,提出了一种分段相位跟踪算法:通过对频偏补偿后残留频偏引起的大相位误差进行分段相位跟踪并补偿的方式,来降低残留频偏对系统解调性能的影响,所得解调性能与理想频率同步下的性能基本一致。所提算法尤其适用于频偏估计误差较大的系统。

一种扩展GMSK扩频多普勒捕获范围的方法

伪码捕获在短时猝发GMSK(高斯滤波最小频移键控)扩频通信中是不可缺少的一环,尤其是在接收端弱信号的情况下,多普勒频移会严重影响接收端伪码捕获性能。针对短时猝发GMSK扩频体制的特殊性,设计了接收端伪码捕获算法,推导分析了该捕获算法的相关公式,并在此基础上提出了一种多通道并行接收捕获的方法以适应短时猝发条件,该方法通过扩展多普勒适应范围以提升GMSK扩频通信系统伪码捕获性能,将该方法应用到短时猝发GMSK扩频通信系统中,可提升伪码捕获峰值阈值约2.7 dB以满足系统灵敏度要求,且占用硬件资源较少。

GMSK多通道接收机的非相干解调算法及FPGA实现

针对硬件资源受限的高斯最小频移键控(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,GMSK)信号多通道接收机,设计了一种硬件资源占用极少、译码性能良好的解调算法。对通用数字环路硬件资源进行优化,提出了一种改进算法,将环路捕获速度提升了5倍,引入一种位同步算法,该算法同步精度高、占用硬件资源少、采样率低、易于工程实现。并对2-bit差分解调算法进行改进,完成差分解调模块设计。测试结果表明,改进后的差分解调算法比改进前译码性能提升了约2 dB。该解调算法与理论值相比仅有0.6 dB的解调损耗,具有良好的解调性能,满足工程实际应用需求。

连续相位调制信号的单通道盲分离算法研究

频谱紧凑的恒包络数字调制技术是未来数字通信的发展方向之一,而对于这类调制信号的单通道盲分离研究目前还较为少见,有效地解决连续相位调制信号的单通道盲分离问题具有较大意义。本文基于最优贝叶斯估计准则,通过重要性函数来接近系统状态的真实后验概率分布,利用改进的粒子滤波算法将连续相位调制信号的单通道盲分离问题转变为码元序列和未知参数序贯估计问题,从而实现盲分离。该算法通过对接收信号的过采样以及数据的递归调用,利用了更多的接收波形信息,有效克服了先验信息的不足,抑制了噪声的影响,并能克服相位连续性给算法带来的码间串扰。仿真实验以应用广泛的GMSK调制信号为例。实验结果表明,该算法明显优于标准粒子滤波算法,具有较好的符号估计性能和参数收敛性能。

基于Viterbi算法的GMSK信号解调性能分析与仿真

高斯最小频移键控(GMSK)调制是一种相位连续的恒包络调制方式,具有带外辐射小、频谱利用率高的特点、在介绍GMSK信号的基本原理的基础上,通过信号状态的具体表示及Viterbi算法分支度量的计算,给出了基于Viterbi算法的GMSK信号解调方法和系统性能分析。仿真结果表明,在误码率同为10^(-3)的条件下,该方法较二比特差分解调可获得7dB的增益,并具有较好的抗噪声和抗多径性能。

GMSK+PN信号信噪比估计

针对数传、测距一体化的调制方式高斯最小频移键控复合伪码测距（Gaussian minimum shift keying＋pseudo-noise,GMSK＋PN）信号的信噪比估计,提出了一种精度较高、复杂度较低的快速算法。该算法采用层状结构分解的方式,将信号分解为若干信号单元,对每一个分解的信号单元进行功率分配计算或信噪比估计,最后快速准确地计算出整个信号的信噪比。信噪比在1-13dB之间时,估计误差小于0.5dB。利用Simulink仿真工具,验证了该算法的有效性。

GMSK+PN遥外测体制的性能分析

考虑到现有测控体制的带宽效率较低,研究基于高斯最小频移键控(Gaussian Minimum-Shift Keying,GMSK)+伪码(Pseudo-noise Code,PN)的新一代遥外测体制,以提高测控系统的带宽效率.首先描述了GMSK+PN信号的调制原理,将遥测数据的GMSK相位和伪码测距信号叠加后调制在同一载波上,实现了二者的同流传输.接着简述了GMSK+PN信号的解调原理,接收机经GMSK解调、测距信号重建和测距信号解调,得到遥测数据和伪距.然后对GMSK+PN的调制、解调进行仿真,得到了不同参数下的频谱特性、遥测误码率和测距精度等性能,并分析了性能与滤波器参数值、测距信号加权因子、测距成形脉冲、伪码码率与遥测码率的比值等参数取值之间的约束关系.最后给出调制参数的取值建议.结果表明,GMSK+PN体制具有很高的带宽效率,与现有航天测控体制相比,带宽降低22%以上,特别是在非线性信道下的优势更为明显.

GMSK调制解调器设计与FPGA实现

研究了GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,高斯最小频移键控)调制与解调技术的全数字实现方法。对GMSK调制与解调FPGA实现过程中的关键技术——高斯滤波器设计、CORDIC算法、FIR低通滤波器设计等进行重点研究。使用Simulink搭建GMSK调制解调的通信系统,并对实现算法进行研究验证,提出了全数字方法实现方案,并在FPGA上完成硬件实现,通过了功能仿真、时序仿真与板级验证。基于FPGA建立了AWGN信道,对整个设计进行板级验证,在ALTERA公司的EP2C8Q208N芯片上实现了低成本、易调试、可升级的全数字GMSK调制解调器。

基于多帧统计谱的高速铁路GSM-R干扰信号分离算法

高速铁路铁路专用移动通信网(GSM-R)通信系统易受到其他类型无线信号干扰。对常见的几种GSM-R干扰信号进行了分析和研究,提出了一种基于多帧统计谱的信号分离算法,将被干扰信号谱分成多帧并进行累加统计,当统计帧数足够多时,其频谱参数趋于恒定。实验结果证明,该算法在已知原始信号频谱的情况下可以快速分离原始信号和干扰信号,效果良好且具有通用性,算法复杂度低于传统方法。

基于维特比算法解调GMSK信号分析

文中介绍了二进制GMSK信号带宽占用率、数据预编码方案和利用维特比算法相干解调二进制GMSK信号的调制解调方法，给出了不同BT乘积情况下解析功率谱密度和模拟误码率结果，定量分析了邻信道干扰结果。结果说明，利用维特比算法解调4GMSK信号可以在满足接收机性能的基础上简化设计。

一种基于GSM-R的GMSK信号调制解调方法的实现

文章介绍了GMSK的调制原理和特点,在详细分析了GMSK信号产生过程的基础上,提出了一种实现GM-SK调制和解调的具体实现方法,并在Matlab平台上进行了仿真,仿真结果验证了该文方法的正确性。仿真程序也为真正实现GMSK数字化调制与解调提供了很好的参考。

GMSK调制解调方法及误码率分析

高斯最小频移键控(GMSK)作为最小频移键控(MSK)的改进型调制方法,具有包络恒定且功率谱密度集中的优点,在GSM系统、军用超短波电台及其他民用领域中得到广泛应用。首先介绍GMSK的调制解调方法,利用Mat Lab/Simulink软件建立仿真模型,列出主要模块的参数设置。仿真结果表明,系统误码率随输入信噪比增大而减小,高斯型低通滤波器的参数BT取值影响系统误码率与带宽,验证了通信系统中有效性和可靠性的矛盾。

GMSK数字调制的DSP实现

本文分析了高斯滤波最小频移键控(GMSK)与MSK的区别与联系,研究了GMSK调制的原理及特点,详细阐述了其在DSP中的数字实现方法,最后给出了调制的流程和结果及部分MATLAB仿真结果。

测距数传一体化调制解调技术

实现小卫星编队飞行,在测定小卫星之间的距离的同时,还必须进行星间科学实验数据的交换。为了尽可能降低设备复杂度,本文研究了一种测距、数传一体化调制方式的调制解调原理,通过Simulink仿真分析得到了GMSK+PN信号在不同测距调制度条件下的数传误码率。经过分析GMSK+PN信号的特性,给出了GMSK+PN信号的信道估计方法和一种有效的测距、数传一体化解调算法。

误差矢量幅度分析及在微波发射机中的应用

数字电路技术日益成熟,传输模拟信号的微波发射机成为影响发射链路信号损伤的重要因素。以EVM作为衡量信号损伤程度的指标,分析了引起EVM恶化的因素。在GMSK恒包络调制体制下,相位噪声是引起EVM恶化的主要因素;进一步得到EVM与相位噪声的关系式,从而得到便于直接测试的单边带相位噪声指标,并应用于样品设计,研制成功了满足弹载环境要求的X波段微波发射机。

空间通信中GMSK信号的载波恢复与时钟同步

在空间通信中,过大的多普勒频移和多普勒变化率会造成相干解调接收机无法进行载波恢复与时钟同步。为此,针对高斯最小频移键控(GMSK)信号提出一种可靠且快速克服大多普勒频移的改进平方环方法。首先通过频率估计模块获取粗略载波频率,其次应用改进平方环结构实现GMSK信号的载波恢复和时钟同步。仿真结果显示,在输入信噪比Eb/N0=5 dB以及环路噪声带宽为50 kHz的条件下,载波恢复环路与时钟同步环路锁定时间约为3.6 ms。在低信噪比及大多普勒频移的条件下,该方法能够快速且稳定地实现GMSK信号在空间通信中的载波恢复与时钟同步。

瑞利平衰落信道中跳频GMSK信号的接收

本文提出一种瑞利平坦衰落信道中跳频方式下接收GMSK信号的方案,该方案不需要前导字之类的冗余数据来提取同步信息,具有前馈的结构,因此避免了假锁。仿真结果表明每跳要传输80比特以上,才能够完成位定时与载波同步并实时解调。本方案适合于用软件无线电实现。