短波通信由于抗損毀性強(qiáng)、重建方便等優(yōu)點(diǎn),在軍事通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。近年來(lái),隨著通信偵察、信息對(duì)抗技術(shù)的發(fā)展,非協(xié)作短波通信得到越來(lái)越多的關(guān)注與研究。本文圍繞非協(xié)作短波通信的應(yīng)用需求,基于“MPSK盲解調(diào)模塊”軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目,對(duì)短波偵聽(tīng)系統(tǒng)中接收信號(hào)的同步及盲均衡技術(shù)進(jìn)行了研究。首先針對(duì)非協(xié)作通信中接收端缺乏訓(xùn)練序列和幀結(jié)構(gòu)等先驗(yàn)信息,難以確定信號(hào)有無(wú)的問(wèn)題,提出了一種基于信號(hào)星座點(diǎn)彌散度統(tǒng)計(jì)量的信號(hào)檢測(cè)方法。仿真結(jié)果表明該方法適用于低信噪比的短波信道。結(jié)合項(xiàng)目要求,還研究了短波偵聽(tīng)系統(tǒng)中突發(fā)信號(hào)起止位置的提取方法,為后續(xù)處理模塊提供參考。其次,本文研究了基于循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的誤差估計(jì)同步算法和基于鎖相環(huán)的自適應(yīng)環(huán)路同步算法,來(lái)解決短波偵聽(tīng)系統(tǒng)接收信號(hào)中的符號(hào)率偏差和載波頻率偏差對(duì)解調(diào)性能造成的影響。針對(duì)大符號(hào)率偏差的符號(hào)同步,提出了以誤差估計(jì)值初始化鎖相環(huán)路參數(shù)的改進(jìn)算法,仿真表明同步后穩(wěn)態(tài)誤差小于0.17%。針對(duì)突發(fā)信號(hào),研究了誤差估計(jì)輔助環(huán)路同步的載波同步方法,仿真表明同步后剩余頻偏小于0.2Hz。然后,基于項(xiàng)目要求和信號(hào)特點(diǎn),研究了改進(jìn)恒模盲均衡算法和用于突發(fā)信號(hào)的數(shù)據(jù)重用盲均衡算法來(lái)消除短波通信中嚴(yán)重的碼間干擾。仿真結(jié)果表明改進(jìn)算法具有更快的收斂速度和更小的穩(wěn)態(tài)誤差,改進(jìn)算法還可以糾正不大于0.3Hz的剩余頻偏。最后,基于所研究的各個(gè)模塊的算法,以QPSK調(diào)制,1Baud符號(hào)率偏差,10%載波偏差為例仿真了短波偵聽(tīng)盲解調(diào)系統(tǒng),結(jié)果表明高斯信道下,相比于無(wú)頻偏和無(wú)符號(hào)率偏差接收,該系統(tǒng)性能惡化小于3dB;多徑信道22dB信噪比時(shí),誤碼率低于10~(-4)。該仿真結(jié)果驗(yàn)證了各模塊算法和盲解調(diào)系統(tǒng)的有效性。最后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了“MPSK盲解調(diào)模塊”軟件系統(tǒng),并進(jìn)行了性能測(cè)試,結(jié)果表明該軟件系統(tǒng)的解調(diào)性能滿足項(xiàng)目要求。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN925
【部分圖文】：

符號(hào)速率為 2400Baud，采樣率為 9600Hz，觀測(cè)數(shù)據(jù)為 2048 個(gè)信號(hào)樣點(diǎn)加 2048 個(gè)噪聲樣點(diǎn)。從第 513 個(gè)樣點(diǎn)處加入信號(hào)，到第 2551 個(gè)樣點(diǎn)結(jié)束。如圖3.1所示，是采用星座點(diǎn)彌散度作統(tǒng)計(jì)量時(shí)，星座點(diǎn)彌散度和信噪比的關(guān)系。圖3.1 星座點(diǎn)彌散度統(tǒng)計(jì)值與信噪比關(guān)系仿真圖由圖 3.1 可見(jiàn)，當(dāng)信噪比大于 5dB 時(shí)，信號(hào)存在和只有噪聲時(shí)的星座點(diǎn)彌散度統(tǒng)計(jì)值已有較明顯的差別。而信號(hào)存在性檢測(cè)的目的就是對(duì)信號(hào)存在和只有噪聲兩種情況進(jìn)行區(qū)分，該仿真結(jié)果證明了以星座點(diǎn)彌散度作檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量在較低信噪比的信號(hào)存在性檢測(cè)中是有效的。結(jié)合圖 3.1 的仿真結(jié)果，我們可以選擇-12.5 作為檢測(cè)門限，圖 3.2 為以-12.5 為星座點(diǎn)彌散度檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量的判決門限時(shí)，正確檢測(cè)概率與信噪

則該仿真中，將 P 4sps， f 1 0%代入式得環(huán)路濾波器的穩(wěn)態(tài)值為 0.5556。仿真結(jié)果如圖 3.9~圖 3.11 所示。圖3.9 環(huán)路濾波器輸出值曲線圖由圖 3.9 可知環(huán)路在約 60000 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)后校正了符號(hào)率偏差，環(huán)路達(dá)到鎖定。鎖定后，環(huán)路濾波器輸出值在 0.55~0.56 范圍內(nèi)變化，則穩(wěn)態(tài)誤差為 1%。圖 3.10 為環(huán)路鎖定后輸出星座圖，由于數(shù)據(jù)量較大時(shí)圖片占用較大內(nèi)存，故對(duì)數(shù)據(jù)做了抽取再畫出其星座圖。-0.5 0 0.5In-Phase-0.500.5Q

入式（3-13）得環(huán)路濾波器的穩(wěn)態(tài)值為 0.5556。將 ， 10.1%代入式（3-15）的 NCO 控制字初始值為 0.5562。仿真結(jié)果如圖 3.11~圖 3.12 所示。圖3.11 環(huán)路濾波器輸出值曲線觀察圖 3.11 可知，設(shè)定 NCO 控制字初始值為 0.5562 后環(huán)路中仍然有剩余符號(hào)率偏差，經(jīng)過(guò)大環(huán)路帶寬捕獲，在 15600 點(diǎn)左右校正了剩余符號(hào)率偏差，環(huán)路達(dá)到鎖定。鎖定后，環(huán)路濾波器輸出值在 0.555~0.5565 范圍內(nèi)變化，則穩(wěn)態(tài)誤差為-0.1%~0.17%。然后經(jīng)過(guò)約 4400 點(diǎn)的鎖定檢測(cè)后切換小環(huán)路帶寬，小環(huán)路帶寬穩(wěn)態(tài)誤差非常小。圖 3.12 為大環(huán)路鎖定后和小環(huán)路鎖定后輸出數(shù)據(jù)星座圖，由于數(shù)據(jù)量較大時(shí)圖片占用較大內(nèi)存

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本文編號(hào)：2811576