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现代通信技术不断发展完善,在许多应用场合,例如无线电资源管理与监控、通信系统故障检测、通信侦察与对抗等民用和军事领域,都需要在没有事先获得发送端信息的条件下实现系统接入。这种无授权接入通信形式,称为非协作式通信。在非协作通信方式下,需要对信号进行盲处理,而信号参数的盲估计是其中一项重要的研究内容。
另一方面,现代通信技术快速发展,对信号带宽利用率的要求越来越高。连续相位调制(CPM)信号是一种非线性调制信号,具有恒包络的特点和良好的频谱特性,已经和将会被越来越多的通信系统所采用。那么,在非协作通信背景下对CPM信号进行盲处理,稳健而快速地进行参数盲估计是一项有现实意义的研究课题。
本文主要考虑CPM信号的符号率、频偏、调制指数、调制脉冲和符号定时等参数的盲估计问题。主要的工作如下:
(1)分析了多进制CPM信号的二进制表示形式,推导出多进制CPM信号与二进制CPM信号的频域关系。利用调制指数为整数的二进制CPM信号的循环特性,导出多进制CPM信号的频谱特性,从而提出一种基于离散谱线提取的调制阶数估计方法。
(2)CPM信号是一种有记忆的调制信号,这种记忆性将使信号相邻采样之间具有一定的相关性,本文深入挖掘了调制脉冲长度与信号自相关之间的联系,提出两种脉冲长度估计方法。一种是对频率脉冲函数做自相关处理,由于这种方法用到对信号取相位求导的运算,其受噪声的影响比较大。另一种是对调制指数为1/2的CPM信号做共轭自相关,理论推导和仿真实验证明,该方法受噪声影响较小。
(3)本文对边带定时算法进行了深入分析,结合基于共轭相关的频偏盲估计算法,提出了一种频偏与定时联合盲估计算法,弥补了边带算法在大频偏情况下的性能缺陷。性能分析和仿真实验表明,该联合估计算法能有效提高定时收敛速度,同时保持较高的估计精度。本文将该算法由线性调制信号推广应用到CPM调制信号,理论分析和仿真实验证明,对全响应CPM信号,该算法有较好的效果:而对于部分响应CPM信号,该算法受噪声影响较大。