无线衰落信道下CPM信号接收关键技术研究

发布时间：2021-05-17 12:01

　　连续相位调制（Continuous Phase Modulation,CPM）是一种包络恒定、相位连续的调制方式,具有很高的带宽和功率利用率,在现代移动通信、卫星通信和军事战术通信中获得了广泛的应用,是近几年通信侦察中颇受重视的一种调制方式。CPM具有非线性调制特性,针对线性调制信号的常规处理方法不能直接应用于该类信号,因此CPM信号的接收处理一直是信号处理领域的难点。现代无线通信技术高速、低功率的发展趋势以及无线信道的复杂性给CPM信号的接收提出了新的挑战,特别是多径衰落信道的影响,使接收信号发生畸变,给电磁频谱监测、信号侦察和电子对抗等非合作场合中的信号处理增加了难度。因此对无线衰落信道下CPM信号接收中关键技术的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文以无线衰落信道下的CPM信号为研究对象,以现代无线通信为课题背景,以实现低信噪比条件下CPM信号的高效接收为目标任务。论文通过对CPM信号的均衡、同步和迭代译码等方面进行分析,针对不同的任务需求及存在的问题建立相应的接收方案,对CPM信号的Turbo频域均衡、恒参ISI信道下CPM信号盲均衡、时变频率选择性衰落信道下CPM信号自适应盲... 

【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容与发展现状
        1.2.1 CPM信号单载波频域均衡
        1.2.2 CPM信号Turbo均衡
        1.2.3 CPM信号盲均衡
        1.2.4 CPM信号定时同步
        1.2.5 CPM信号载波相位同步
        1.2.6 编码CPM信号联合迭代解调译码
    1.3 论文的主要工作
    1.4 论文结构安排
第二章 基于Rimoldi分解的CPM信号Turbo频域均衡
    2.1 引言
    2.2 CPM信号模型
        2.2.1 CPM信号的定义
        2.2.2 CPM信号的状态表示
            2.2.2.1 传统状态图表示法
            2.2.2.2 改进的状态图表示法
    2.3 CPM信号Rimoldi分解
        2.3.1 无记忆调制器
        2.3.2 连续相位编码器
    2.4 系统及信道模型
    2.5 频域均衡
        2.5.1 倾斜相位CPM信号帧结构
        2.5.2 CPM信号Turbo频域均衡
            2.5.2.1 SISO均衡
            2.5.2.2 SISO映射
            2.5.2.3 SISO解映射
        2.5.3 解调译码迭代处理
        2.5.4 复杂度分析
    2.6 仿真实验与性能分析
    2.7 本章小结
第三章 基于隐马尔科夫模型的CPM信号盲Turbo均衡
    3.1 引言
    3.2 信道与系统模型
        3.2.1 隐马尔科夫模型
        3.2.2 系统模型
    3.3 EM-SOVA盲Turbo均衡算法
        3.3.1 EM算法
        3.3.2 高阶CPM信号的SOVA
        3.3.3 盲Turbo均衡
        3.3.4 复杂度分析
    3.4 收敛性分析
    3.5 仿真实验与性能分析
    3.6 本章小结
第四章 基于FABA-SISO的时变衰落信道自适应盲均衡
    4.1 引言
    4.2 信道与系统模型
        4.2.1 时变信道的GM模型
        4.2.2 系统模型
    4.3 自适应信道均衡算法
        4.3.1 FABA-SISO算法
        4.3.2 PSP-BCJR算法
        4.3.3 Kalman滤波
        4.3.4 算法流程
        4.3.5 复杂度分析
    4.4 仿真实验与性能分析
    4.5 本章小结
第五章 基于PAM分解的高阶部分响应CPM信号盲定时同步
    5.1 引言
    5.2 CPM信号的PAM分解
        5.2.1 二阶CPM信号PAM分解
        5.2.2 高阶CPM信号PAM分解
            5.2.2.1 M阶序列分解为二阶序列
            5.2.2.2 PAM分解的拓展
            5.2.2.3 劳伦特函数和伪随机符号
        5.2.3 PAM分解的简化表述
    5.3 盲定时同步系统模型
    5.4 基于PAM分解的定时误差检测
        5.4.1 定时同步算法
        5.4.2 优化PAM脉冲
        5.4.3 网格状态的简化
        5.4.4 复杂度比较
    5.5 定时假锁处理
        5.5.1 S曲线分析假锁
        5.5.2 辅助定时误差检测
        5.5.3 假锁检测器的设计
            5.5.3.1 简单的假锁检测
            5.5.3.2 高效的假锁检测
        5.5.4 Markov链模型分析
    5.6 仿真实验与性能分析
    5.7 本章小结
第六章 基于因子图模型的CPM信号时变载波相位同步
    6.1 引言
    6.2 系统模型
        6.2.1 信号模型
        6.2.2 因子图模型
        6.2.3 系统模型
    6.3 载波相位估计
        6.3.1 EM-SPA算法
        6.3.2 一阶平滑锁相环
        6.3.3 基于软判决引导FO/BO递归的初始化
        6.3.4 算法流程
        6.3.5 复杂度分析
    6.4 仿真实验与性能分析
    6.5 本章小结
第七章 串行级联编码CPM联合迭代解调译码
    7.1 引言
    7.2 正反馈现象
    7.3 迭代译码收敛性改善
        7.3.1 非线性动态系统表述
        7.3.2 小波函数法
        7.3.3 延迟反馈控制法
        7.3.4 迭代停止译码算法
    7.4 匹配滤波器组简化处理
        7.4.1 原始滤波器组
        7.4.2 截断小特征值改进法
    7.5 仿真实验与性能分析
    7.6 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 不足与展望
致谢
参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]连续相位调制信号的载波相位软同步算法[J]. 周相超,薛睿,赵旦峰,付芳.  吉林大学学报(工学版). 2015(01)
[2]基于导频辅助的预编码连续相位调制（CPM）信号精确同步算法[J]. 尚耀波,郭英,彭卫东,韩立峰.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2014(05)
[3]多元LDPC-CPM系统中动态迭代停止算法[J]. 薛睿,魏强,徐锡超.  系统工程与电子技术. 2015(01)
[4]CPM编码调制系统的基本性能限[J]. 黎昞,魏帆,白宝明,马啸.  通信学报. 2014(03)
[5]一种适合突发通信的CPM定时恢复算法[J]. 王勇军,彭华.  计算机工程. 2014(03)
[6]低复杂度的CPM信号联合定时和序列检测算法[J]. 陈沛,黄焱,钟凯.  信号处理. 2014(02)
[7]符号交织SCCPM的设计与性能分析[J]. 孙锦华,吴小钧,向茜.  西安电子科技大学学报. 2012(01)
[8]基于符号频域均衡的CPM迭代检测算法[J]. 李强,严庆,罗胜.  电子与信息学报. 2011(07)
[9]改进的高效MIMO-OFDM系统EM信道估计算法[J]. 许鹏,汪晋宽,祁峰.  通信学报. 2011(01)
[10]串行级联环卷积编码连续相位调制的收敛性能分析[J]. 童启森,杜欣军.  西安邮电学院学报. 2010(03)

博士论文
[1]非协作通信中连续相位调制信号盲解调关键技术研究[D]. 周家喜.中国科学技术大学 2009
[2]CPM低复杂度解调与同步算法的研究[D]. 方继承.国防科学技术大学 2007
[3]无线衰落信道中的调制识别、信道盲辨识和盲均衡技术研究[D]. 王彬.解放军信息工程大学 2007
[4]连续相位调制短波瞬间通信系统关键技术研究[D]. 韩志学.哈尔滨工程大学 2007
[5]低信噪比无线通信信号非合作接收技术研究[D]. 李静.中国人民解放军信息工程大学 2005
[6]软件无线电中的盲接收技术研究[D]. 彭华.中国人民解放军信息工程大学 2002



本文编号：3191726