短波串行MODEM的若干DSP算法研究

摘要

短波通信信道中主要存在两种固有特性:多径效应和多普勒频移.这两种特性严重影响短波通信的性能.针对短波通信信道的这种特性,人们提出了两种实现体制:一种是多音并行体制;一种是单音串行体制.该文采用的是单音串行体制,研究目标是设计出一些适用而有效的HF MODEM电台的基带数字信号处理算法,包括8PSK调制解调、脉冲成形、初始同步、位同步、载波相位同步、信道自适应均衡等.该文的内容共分成五部分:第一部分简要介绍了短波通信的由来、短波通信信道特点、HF MODEM实现体制以及该文研究的具体目的和工作重心.第二部分介绍了仿真系统的总体方案以及仿真系统中通信基本参数的选定.第三部分主要介绍了HF MODEM中8PSK调制解调和脉冲成形技术.首先简要介绍了几种数字调制方式以及影响数字调制方式选择的因素,然后从介绍8PSK调制解调的数学模型入手,介绍8PSK调制解调的算法设计.最后详细介绍了升余弦滚降脉冲成形滤波器的实现.第四部分主要讨论了HF MODEM电台接收端基带数字信号处理中的初始同步、位同步、载波相位同步问题.提出了适合于HFMODEM系统的8PSK调制的位同步算法、载波相位同步算法和初始同步策略,最后给出了仿真结果并进行了分析.第五部分主要讨论了信道自适应均衡问题.由于在采用单音串行体制,短波通信信道的特性之一多径效应凸显,码间干扰严重,极大影响数据的正确接收.因此设计一个优良的自适应均衡算法成了HF MODEM电台性能提升的关键.这部分介绍了一种有效而适用的信道均衡算法——数据引导估计(DDE)算法,并对该算法进行了仿真分析.

目录

文摘

英文文摘

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第一章前言

1.1短波通信简介

1.2短波通信方式

1.2.1短波通信信道

1.2.2短波通信系统

1.3短波通信的技术现状

1.3.1多径效应与多普勒频移的影响

1.3.2 HF MODEM体制

1.4本课题的研究目的及工作重心

第二章仿真系统

2.1仿真系统结构

2.2仿真系统参数

2.3仿真程序流程图

第三章8PSK调制解调及脉冲成形技术

3.1调制解调简介

3.1.1影响数字调制的因素

3.1.2数字调制方式

3.2 8PSK调制解调技术

3.2.1 8PSK调制

3.2.2 8PSK信号解调

3.3脉冲成形技术

第四章同步算法

4.1引言

4.2载波相位同步

4.2.1 MPSK载波相位同步常用算法

4.2.2 8PSK载波相位同步算法

4.3位同步

4.3.1常用的位同步算法简介

4.3.2最大似然定时估计(MLE)算法

4.3.3 8PSK位同步算法及仿真结果

4.4初始同步策略

第五章均衡算法

5.1引言

5.2数据引导估计(DDE)算法

5.2.1 HF信道数学描述

5.2.2信道估计器

5.2.3 LDDE(Linear Data-Directed Estimator)算法

5.2.4 NDDE(Nonlinear Data-Directed Estimator)算法

5.3 DDE算法运算复杂度及仿真结果

附录

附录A：复数LMS算法

致谢

参考文献