非协作数字通信中MPSK信号盲解调技术研究

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非协作数字通信在国民经济与国防安全中具有重要作用,其研究还处于初步阶段,涉及到一系列技术挑战。在非协作数字通信系统中,由于接收机无法知道接收信号的相关信息,导致接收机对接收信号解调时遇到很大困难,而盲解调作为非协作数字通信系统的核心技术,对其研究是极具挑战性也是非常有必要的。本文以非协作通信为背景,在已知接收信号调制方式为MPSK(M已知)的前提下,对盲解调技术进行深入研究。研究内容包括参数盲估计,符号定时同步、信道盲均衡等盲解调关键技术。本文首先研究了盲解调中的参数盲估计。在解调操作中,载波频率以及符号率是两个极其的重要参数,它们对解调性能有直接影响。为了精确获得这两个参数,本文分别提出了一种基于混沌Duffing振子的载频估计算法和一种二阶循环谱的符号率估计方法。与典型的基于循环累积量载频估计算法以及基于小波变换符号率估计算法相比,本文所研究参数估计算法在低信噪比下具有更精确的估计结果。其次,本文研究了符号定时同步技术。在非协作通信中,针对符号率估计偏差导致的符号不同步,本文研究了一种改进的Gardner定时同步算法,对经典Gardner符号同步环路中的插值滤波器进行改进,给出一种基于基多项式插值的环路插值滤波器,通过优化环路滤波器系数,使同步环路具有更高插值精度。与经典Gardner同步算法相比,改进后的同步算法具有更小定时误差和更快的同步速度。最后,本文还研究了盲均衡技术。盲均衡是抑制多径衰落和信道干扰的重要手段。针对CMA均衡算法存在迭代步长和剩余误差难以兼顾等不足,研究了一种概率密度函数匹配的盲均衡算法(PDFF),并给出新的代价函数和抽头系数迭代式。与CMA盲均衡算法相比,该盲均衡算法具有更快的收敛速度和更小的收敛误差。
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