基于LoRa的卫星物联网系统接收机同步与非相干软解调方案

LoRa(Long Range)技术是一种改进的高阶啁啾扩频(Chirp Spread Spectrum,CSS)调制技术,如今已经成为了地面物联网(Internet of Things,IoT)的主流调制技术之一.不同于地面物联网,卫星IoT将会实现全球范围内的无缝覆盖,但其通信距离遥远和高速移动使得接收机通常工作在极低信噪比下并面临较大时延和多普勒频移.鉴于此,本文将LoRa技术应用到卫星IoT系统中并研究相应的接收机同步与非相干软解调方案.首先给出了卫星IoT上行链路的系统模型和数据帧结构.接着根据LoRa信号的特点,设计了一种联合时延与多普勒频移估计方案.为了进一步消除相偏和其他残留项的影响以及考虑采用基于软判决译码的编码方案,又设计了一种低复杂度的非相干软解调算法.仿真结果表明基于所提同步方案和软解调算法的turbo-LoRa系统可以在极低信噪比和较小导频开销下获得接近于理想情况的误码性能,且在BER=10-5下优于Hamming-LoRa系统3 dB.

2PSK非相干解调原理研究

从克服二进制移相键控 ( 2 PSK)的“倒π”现象出发 ,提出一种 2 PSK非相干解调法 ,并对其解调原理和抗噪声性能进行了详细的分析介绍 .2 PSK非相干解调法将经延时半个载波周期的接收信号与原接收信号相加 ,检测出两相邻码元载波相位变化情况 ,从而解调出数字信息 .该解调方法能克服“倒 π”现象 ,有较强的内在检错特性及抗噪声性能 。

FSK信号的非相干数字解调技术

频移键控(FSK)信号在通信系统的广泛应用,使其解调技术也成为一种核心技术。本文介绍了一种全新的基于FPGA技术的非相干数字解调方式,并借助硬件描述语言VerilogHDL语言,使设计具备了很好的移植性、可编程性和一致性。

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。

一种改进的星载AIS信号非相干解调算法

针对星载船舶自动识别系统（AIS）无法避免的信号混叠问题,研究了AIS系统中应用最广泛的1比特差分和2比特差分解调,提出了一种1、2、3比特联合差分反馈的AIS信号非相干解调算法.该算法基于贝叶斯线性模型建立了最大似然估计的1、2、3比特联合差分解调结构,验证了在加性高斯信道中该算法比传统非相干解调算法有更好的抗信号混叠能力.仿真实验表明：该算法的解调误码率与1、2比特联合差分及2、3比特联合差分相比,当误码率（BER）等于10-2时,在加性高斯信道（AWGN）下具有1.5dB的性能优势,同道干扰信道（CCI）下具有1~2dB的性能优势.关键词：星载AIS;非相干解调;差分反馈;

非相干解扩解调信号的范数计算方法

依据向量范数等价性原理,将正交码扩频系统中非相干解扩解调信号的能量计算推广为向量范数的计算.由于不同的向量范数所需的运算量和计算的复杂程度各不相同,所以可根据实际情况选择最合适的向量范数来衡量各支路解扩信号向量的大小,以简化硬件电路.讨论了采用2范数,1范数和∞范数方法实现的3种非相干解扩解调信号处理单元的FPGA设计,并给出了误码性能曲线.

基于FRFT的SNCK信号非相干解调

在采用相干解调方法进行接收时,正弦型非线性切普键控(sine non-linear chirp keying,SNCK)信号受相位误差和多普勒频移影响较大,针对此问题提出一种将其近似为分段线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号,采用分数阶傅里叶变换(fractional fourier transform,FRFT)进行解调的非相干解调方法。将FRFT解调方法与经典相干解调方法进行对比,通过理论推导和仿真分析发现,在严格同步条件下,SNCK信号相干解调性能优于FRFT解调方法,并且信号码元长度对FRFT解调性能有微弱的影响。但FRFT解调不受相位误差的影响,且具有相对较高的抗多普勒频移能力。

2FSK信号非相干检测法解调抗干扰性能仿真分析

分析了FSK信号的产生原理及非相干检测法解调原理,针对通信对抗试验中常用的2FSK信号,运用仿真软件Systemview对其进行了仿真。结合实测数据,得出了在不同的干扰情况下信干比和误码率的关系曲线。

一种新的宽带2FSK非相干解调器

讨论在低压配电网电力线高速数据通信信道下,宽带2FSK信号的最佳非相干解调问题。基于对信道统计特性的估计,提出了一种非相干最佳接收机的结构,可使接收机更好地适应低压电力线信道的时变特性。并给出了误码率公式以及最佳加权系数和误码率数值曲线。数值分析结果表明,设计的非相干2FSK最佳解调器的误码性能优于传统的非相干2FSK解调器。

非相干解扩解调器频偏影响分析

频偏的存在相当于对带限信号的频谱进行了搬移,使解扩信号经过带限滤波器后能量受到损失,从而降低了系统的误码性能。本文首先详细分析了零中频非相干解扩解调器误码性能的影响,推导出误码率表达式,然后提出了改进型非相干解扩解调器,并分析了它的误码性能,最后对这两种解扩解调器误码特性进行了比较。

一种新绝对QPSK非相干解调原理提出及仿真

为消除卫星通信对接收机本身的振荡频率精度和稳定度的要求。提出一种不需载波恢复的绝对四进制移相键控(QPSK)非相干解调法。首先由四相波形的积分特性得出两路二元码波;然后根据两路二元波判决出调制前信息;最后估算出理想误码率。Matlab仿真结果表明,该解调方法具有可行性。由于不需要载波恢复或码变换器,与传统QPSK通信相比,该电路简单且无相位模糊问题。

GMSK信号的非相干解调技术研究

介绍了GMSK信号的两种非相干解调——1bit差分解调和改进型的Viterbi算法解调。通过计算机仿真对这两种非相干解调算法进行了研究,最后在相互之间进行了解调性能仿真比较。仿真结果表明,1bit差分解调算法完全能够实现对GMSK信号的正确解调,改进型的Viterbi解调算法在解调过程中用MSK信号的相位路径进行高斯滤波后作为参考路径,并选取与接收信号的相位路径的Euclidean距离最小的作为解调路径,取得了良好的解调效果。在同等误码率要求下,改进的Viterbi算法比1bit差分解调性能具有更高的SNR优势。

非相干解调JTIDS系统报文传输性能分析

联合战术信息分发系统(Joint Tactical Information Distribution System,JTIDS)是美军C4ISR系统的核心组成部分。目前针对其链路性能建模多基于相干解调方式,而JTIDS采用非相干解调方式。因此,在对JTIDS多层调制技术进行分析建模基础上,研究了2种非相干解调方式JTIDS接收模型,导出了这2种接收模型下JTIDS系统在加性高斯白噪声信道下的符号错误概率表达式,通过对比分析各模型下的数值结果表明,非相干接收软判决译码模型是JTIDS性能分析的适合模型。为后续建立JTIDS仿真平台、评估JTIDS通信网络性能提供了理论依据。

基于时间测量的BPSK信号非相干解调方法

提出一种基于时间测量的BPSK信号非相干解调方法,给出了信号解调、同步时钟提取的原理和实验验证结果。该方法可以软件实现,亦可硬件实现,并可同时输出与解调数据同步的时钟,为使用单片机或可编程器件实现BPSK信号解调提供了一个有效的低成本方案。

基于相位比较方法的BPSK非相干解调

根据BDPSK非相干解调的原理,提出了一种新的BPSK的非相干解调方法,并对其解调原理进行了详细的仿真。BPSK借鉴了BDPSK的非相干解调的方法,利用其前后相邻的两个码元之间的相位信息,进行非相干解调,然后进行一次反变换,得到BPSK的基带信号。

QPSK信号非相干和相干解调算法的研究

本文主要分析了QPSK基带信号的非相干解调和相干解调算法。介绍了QPSK信号非相干解调算法和性能,对于相干解调,介绍了载波相位估计的V&V算法。

2FSK信号调制与非相干解调的仿真设计与分析

二进制频移键控(2FSK)调制方式和信号解调技术被广泛应用于通信系统中,但是其理论内容对高职院校的学生而言比较抽象,学生难以理解和掌握。本研究基于2FSK信号调制与非相干解调原理,借助Matlab/Simulink仿真技术,实现2FSK信号键控调制法和非相干解调法的Simulink建模和仿真。仿真实验表明,仿真结果和理论分析的结果一致,验证了理论分析方法的正确性。

中频带宽对调频遥测非相干解调性能影响分析

遥测地面站设备多采用非相干鉴频解调,设备接收机需要根据码速率来设置中频带宽,中频带宽设置不合理会导致遥测解调误码率增高。为在国军标规定的档数中选出不同码速率的相应最佳中频带宽,文中根据FM信号的解调原理,对非相干鉴频解调方式下,中频带宽对解调误码率性能的影响进行了仿真分析,依据仿真结果提出了最优误码性能下中频带宽参数的推荐值为1.7倍码速率,最后通过硬件实验对仿真分析结果进行了验证。

基于DSP的DPSK信号非相干解调算法及实现

本文提出了一种基于DSP的DPSK信号非相干解调算法及其硬件平台的实现。与相干解调算法比较,其具有原理简单、硬件实现方便的特点,同时还给出了该算法在不同信噪比下的仿真性能比较。

大动态PCM/FM遥测信号的非相干解调

针对大动态低码率PCM/FM遥测信号的可靠接收问题展开研究,给出了一种基于连续相位调制(CPM)信号原理的载波频偏矫正及差分序列检测的非相干接收方案。针对限幅鉴频、多符号检测及差分序列检测等3种非相干解调算法,介绍了各自应用于PCM/FM信号的算法原理,并比较了3种算法的解调性能及对大动态环境的适应能力。计算机仿真表明,在无残留频偏情况下,2符号相位差分序列检测性能最好;但在0.05倍码速率的残留频偏下,1符号相位差分序列检测的性能更好,优于2符号相位差分序列检测、限幅鉴频检测和多符号非相干检测。对PCM/FM信号的讨论包含了几种典型的非相干解调,对大动态环境下的PCM/FM接收有重要的参考价值。