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连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)是一种相位连续的非线性数字调制方式。包络恒定的特性、较高的频谱效率和功率效率使得CPM在遥测、卫星和移动通信领域都得到广泛应用。但CPM符号间的记忆性使得系统接收机结构复杂,同步困难,限制了其在实际工程中的实现。针对CPM系统同步接收复杂度高的问题,本文在保证系统误码性能损失很小的同时对可降低系统复杂度的算法进行了研究,并给出了相应的同步算法和系统结构。具体而言,主要工作和创新点如下:(1)利用脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulation,PAM)分解算法进行CPM最大似然解调。针对一般最大似然解调需要大量匹配滤波器,且要在众多网格状态中进行回溯译码的局限,本文将PAM分解算法和CPM最大似然解调算法进行融合,用PAM脉冲的加权和近似表示CPM信号,给出了次优解调方法并进行了计算机仿真。仿真结果表明:次优解调可以在误码性能损失很低的条件下使匹配滤波器数目和网格状态数大幅降低。(2)基于最大似然原理并结合PAM分解提出一种数据辅助的CPM同步算法。将PAM分解算法与CPM最大似然同步算法进行结合,并针对频率同步鉴频曲线不稳定的问题,提出使用辅助数据的方法;然后将该辅助数据应用于CPM的符号定时和初相估计的最大似然同步中并进行了三种同步方法的性能仿真。仿真表明:该同步方法可以有效完成CPM各参数的同步恢复。(3)给出一种双调制指数CPM系统设计方案。高频谱效率的双调制指数CPM系统往往同步接收机结构更加复杂。针对这一现象,本文综合考虑CPM调制参数对功率谱和性能的影响确定出一种具体的双调制指数CPM信号形式;然后结合低复杂度的同步解调算法进行了该CPM的系统方案设计,给出帧结构和收发机结构。最后进行了系统仿真,分析讨论了系统的复杂度和性能。本文将PAM分解算法与CPM信号的同步解调相结合,从降低系统同步接收机复杂度的角度出发,提出了切实可行的CPM系统方案,为下一步硬件实现提供了理论基础。