【摘要】：衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,電磁頻譜資源日益緊張,同一通信頻段上的調(diào)制信號越來越密集,時頻混疊信號廣泛存在。在非合作背景下的寬帶接收中,單通道接收方式最為普遍。課題針對此類單通道混合信號非合作接收下的檢測和參數(shù)估計問題,從寬帶多信號檢測出發(fā),給出存在性判斷,然后從循環(huán)平穩(wěn)分析的角度研究算法,估計調(diào)制參數(shù)以及確定其調(diào)制方式,實現(xiàn)了由{BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK、8QAM、16QAM、16APSK、32APSK、CPM}混合的單通道混合信號的盲檢測和調(diào)制參數(shù)分析,為后續(xù)的信號分離、解調(diào)譯碼以及信息還原等處理奠定基礎,拓展單通道混合信號分析研究的廣度和深度。本文主要的工作和創(chuàng)新如下:1.針對寬帶多信號檢測問題,提出一種基于多尺度功率譜子帶梯度的頻譜感知算法。該算法不要先驗信息,對功率譜進行分段計算梯度,再進行自適應雙閾值檢測,通過多尺度的技巧提高了寬帶頻譜感知的穩(wěn)定性。論文對該算法在不同信道模型下的統(tǒng)計特性、虛警概率、檢測概率以及判決門限的表達式進行了理論推導。理論和仿真實驗表明,算法適用于高斯噪聲信道和平坦衰落信道,能夠有效克服色噪聲,并且能夠?qū)崿F(xiàn)用戶頻帶范圍定位;運算復雜度低;對噪聲不確定度具有魯棒性,能夠用于低信噪比場合。2.給出了非合作條件接收下的單通道混合信號的概念和數(shù)學模型,并且對循環(huán)平穩(wěn)理論的基本概念、各統(tǒng)計量之間的關系以及有關性質(zhì)做了詳細介紹,最后對常見衛(wèi)星通信信號的循環(huán)平穩(wěn)特性進行分析,推導了信號循環(huán)累積量和循環(huán)譜的表達式,為下文的參數(shù)估計和調(diào)制分類奠定基礎。3.針對單通道混合信號參數(shù)估計問題,提出了一種基于循環(huán)累積量-改進循環(huán)譜的參數(shù)聯(lián)合估計快速算法。系統(tǒng)給出整套參數(shù)估計算法流程,通過高階累積量以及功率中心方法確定信號個數(shù)以及載波頻率,然后利用循環(huán)譜提取符號速率譜線,完成單通道混合信號參數(shù)估計。論文對改進算法的漸進性均值和方差進行了理論推導。理論和仿真實驗表明,算法不需要同步碼等先驗信息,適用于高斯噪聲信道和平坦衰落信道,同時降低了計算復雜度、存儲空間、估計方差以及數(shù)據(jù)量的需求,驗證了算法的有效性和可行性。4.針對單通道混合信號調(diào)制識別問題,在已估計出混合信號載頻和符號速率的前提下,利用循環(huán)頻率特征的差異性完成信號區(qū)分,對沒有明顯循環(huán)頻率特征的信號構(gòu)造幅度模板進行匹配識別,提出一套調(diào)制識別算法。針對系統(tǒng)中的QPSK/16QAM區(qū)分難的薄弱環(huán)節(jié),本文提出一種基于能量歸一化的四階循環(huán)累積量分類算法,并進行了原理推導。在加性高斯白噪聲條件下進行了不同噪聲、功率比、重疊度以及三個分量條件下的單通道多信號調(diào)制分類,驗證了算法的有效性和可行性5.構(gòu)建了混合信號條件下基于DVB-RCS2協(xié)議的串行級聯(lián)CPM信號接收仿真環(huán)境,并對本文提出的信號檢測和參數(shù)估計算法進行了性能測試。測試結(jié)果表明,參數(shù)估計中載頻偏差較符號速率偏差更影響SCCPM信號解調(diào)正確率,參數(shù)正確估計條件下將對SCCPM混合信號解調(diào)具有指導意義。
【學位授予單位】：解放軍信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：E11

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本文編號：2717390