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无论是在民用通信还是在军事通信领域,非合作通信接收机都具有很大的应用价值。非合作通信环境的不确定性、系统的不可预知性,使得实际应用对接收机的各项技术性能有了更高要求。特别地,针对信道环境极其恶劣的短波通信的非合作接收关键技术研究是一项富有挑战性的工作。本文在已经完成调制方式识别和符号率估计的前提下,研究非合作短波通信接收机的关键技术,包括载波同步、符号同步和盲均衡。 本文的主要工作内容及创新点如下: (1)载波盲同步中的频偏估计和相位估计技术研究。现有的频偏估计算法大多数是在定时同步的前提下研究的,本文在未完成定时同步的情况下对M&M频偏估计算法和基于 FFT的频偏估计算法进行性能分析。仿真结果表明,在未完成定时同步的情况下,前者性能较差,而后者却有较好的性能,但对噪声容限较小的信号,基于FFT的算法性能欠佳。对于相位估计技术,主要讨论经典算法中的V&V算法,并提出一种改进的相位估计算法,最后通过仿真分析其性能。 (2)人们对符号同步在非合作通信中的应用研究很少分析符号率估计误差对定时性能的影响。本文探讨了前馈式和反馈式两种符号同步环路在非合作短波通信中的应用,并考虑符号率估计误差对定时性能的影响。仿真结果表明,前馈式符号同步对符号率估计误差很敏感,误差越大,其定时性能越差。而反馈式符号同步性能不受符号率估计误差影响。分析了反馈式符号同步环路滤波器参数对定时性能的影响以及讨论了反馈环路能够捕获的最大定时频偏范围。 (3)盲均衡研究是本文的重点,主要集中于Bussgang类盲均衡算法中的恒模算法(CMA)及其改进算法在非合作短波通信中的性能分析。首先讨论数据重用CMA(DRCMA)算法的均衡性能。其次,将数据重用方法运用于分数间隔CMA(FSE-CMA),构成数据重用FSE-CMA(FSE-DRCMA);最后在FSE-DRCMA基础上提出一种改进算法——变步长数据重用FSE-CMA算法(FSE-DRVCMA)。仿真结果表明,与 DRCMA相比,FSE-DRCMA在很大程度上改善了算法的收敛性能,而改进算法的性能比FSE-DRCMA的更胜一筹。 (4)在分析各种关键技术在短波通信中的性能之后,将频偏估计、符号同步、盲均衡以及相位估计这四个模块级联起来,形成一个完整的接收机。仿真结果表明,本文设计的的非合作短波接收机能够完成对短波接收信号的正确解调。