短波通信由于抗損毀性強、重建方便等優(yōu)點,在軍事通信領(lǐng)域得到了廣泛應用。近年來,隨著通信偵察、信息對抗技術(shù)的發(fā)展,非協(xié)作短波通信得到越來越多的關(guān)注與研究。本文圍繞非協(xié)作短波通信的應用需求,基于“MPSK盲解調(diào)模塊”軟件設(shè)計項目,對短波偵聽系統(tǒng)中接收信號的同步及盲均衡技術(shù)進行了研究。首先針對非協(xié)作通信中接收端缺乏訓練序列和幀結(jié)構(gòu)等先驗信息,難以確定信號有無的問題,提出了一種基于信號星座點彌散度統(tǒng)計量的信號檢測方法。仿真結(jié)果表明該方法適用于低信噪比的短波信道。結(jié)合項目要求,還研究了短波偵聽系統(tǒng)中突發(fā)信號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)的誤差估計同步算法和基于鎖相環(huán)的自適應環(huán)路同步算法,來解決短波偵聽系統(tǒng)接收信號中的符號率偏差和載波頻率偏差對解調(diào)性能造成的影響。針對大符號率偏差的符號同步,提出了以誤差估計值初始化鎖相環(huán)路參數(shù)的改進算法,仿真表明同步后穩(wěn)態(tài)誤差小于0.17%。針對突發(fā)信號,研究了誤差估計輔助環(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,基于項目要求和信號特點,研究了改進恒模盲均衡算法和用于突發(fā)信號的數(shù)據(jù)重用盲均衡算法來消除短波通信中嚴重的碼間干擾。仿真結(jié)果表明改進算法具有更快的收斂速度和更小的穩(wěn)態(tài)誤差,改進算法還可以糾正不大于0.3Hz的剩余頻偏。最后,基于所研究的各個模塊的算法,以QPSK調(diào)制,1Baud符號率偏差,10%載波偏差為例仿真了短波偵聽盲解調(diào)系統(tǒng),結(jié)果表明高斯信道下,相比于無頻偏和無符號率偏差接收,該系統(tǒng)性能惡化小于3dB;多徑信道22dB信噪比時,誤碼率低于10~(-4)。該仿真結(jié)果驗證了各模塊算法和盲解調(diào)系統(tǒng)的有效性。最后設(shè)計實現(xiàn)了“MPSK盲解調(diào)模塊”軟件系統(tǒng),并進行了性能測試,結(jié)果表明該軟件系統(tǒng)的解調(diào)性能滿足項目要求。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN925
【部分圖文】：

符號速率為 2400Baud，采樣率為 9600Hz，觀測數(shù)據(jù)為 2048 個信號樣點加 2048 個噪聲樣點。從第 513 個樣點處加入信號，到第 2551 個樣點結(jié)束。如圖3.1所示，是采用星座點彌散度作統(tǒng)計量時，星座點彌散度和信噪比的關(guān)系。圖3.1 星座點彌散度統(tǒng)計值與信噪比關(guān)系仿真圖由圖 3.1 可見，當信噪比大于 5dB 時，信號存在和只有噪聲時的星座點彌散度統(tǒng)計值已有較明顯的差別。而信號存在性檢測的目的就是對信號存在和只有噪聲兩種情況進行區(qū)分，該仿真結(jié)果證明了以星座點彌散度作檢測統(tǒng)計量在較低信噪比的信號存在性檢測中是有效的。結(jié)合圖 3.1 的仿真結(jié)果，我們可以選擇-12.5 作為檢測門限，圖 3.2 為以-12.5 為星座點彌散度檢測統(tǒng)計量的判決門限時，正確檢測概率與信噪

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 個數(shù)據(jù)點后校正了符號率偏差，環(huán)路達到鎖定。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)量較大時圖片占用較大內(nèi)存，故對數(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率偏差，經(jīng)過大環(huán)路帶寬捕獲，在 15600 點左右校正了剩余符號率偏差，環(huán)路達到鎖定。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)過約 4400 點的鎖定檢測后切換小環(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)量較大時圖片占用較大內(nèi)存

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本文編號：2811576