非相干解调

摘要： 二进制频移键控(2FSK)调制方式和信号解调技术被广泛应用于通信系统中,但是其理论内容对高职院校的学生而言比较抽象,学生难以理解和掌握。本研究基于2FSK信号调制与非相干解调原理,借助Matlab/Simulink仿真技术,实现2FSK信号键控调制法和非相干解调法的Simulink建模和仿真。仿真实验表明,仿真结果和理论分析的结果一致,验证了理论分析方法的正确性。

摘要： 旋转永磁体天线作为一种新型低频磁天线,克服了传统低频线圈体积大、功耗高、效率低的缺点,主要应用于近场低频磁通信中。该文利用FEKO分析了天线近区磁场随方向的变化规律,探究了近场范围内无限大地面对天线近区磁场分布的影响,结果表明:天线在其径向辐射强度最大,在其轴向辐射强度最小。并且在较近的通信距离范围内,地面对磁场信号的影响较小。分析了转动惯量和磁矩之间的关系,对永磁体结构参数进行了优化,研制了两款样机,并对优化前后的旋转永磁体天线功耗进行测试,实验结果表明:在质量大30 g的情况下,优化后的永磁体天线比优化前的天线平均功耗低5.5 W左右。利用直接天线调制方式磁场的2FSK调制,通过非相干解调恢复码元信息,测试结果表明:复杂电磁环境下,优化后的永磁体天线可以在20 m范围内实现码元速率为3.5 bps的超低频通信。

摘要： 针对卫星接收机接收的船载自动识别系统(AIS)信号信噪比低、星载设备要求复杂度低的特点,以及高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制过程中高斯成型滤波产生码间干扰(ISI)和非相干解调对噪声敏感的问题,提出了一种改进的反馈判决方法.该方法通过减小后检测滤波器的带宽,来充分抑制鉴频噪声,并根据后检测滤波器的带宽来调整反馈判决电平,以补偿ISI和后检测滤波器对鉴频信号造成的失真;另外,还设计了一种根据AIS帧头的位同步序列和起始标志,来计算实际系统中的反馈电平的方法.仿真结果表明,提出的方法可以在信噪比为4.5 dB时,使误码率降至10-5,而未增加系统复杂度.该方法简单有效,也可以应用于卫星AIS接收机以及其他深空通信系统中.

摘要： The satellite based automatic identification system(AIS) receiver is known to have a narrow signal bandwidth, high Doppler frequency drift and a requirement for low complexity. This paper designs a bandpass sampling AIS noncoherent receiver on FPGA. A two-stage digital down conversion structure is adopted to reduce the FPGA processing pressure and the logic resource consumption. The digital frequency discriminator cascaded by a low pass filter is implemented to achieve non-coherent demodulation of AIS signal. In the AD9246 plus Xilinx xc4vlx80FPGA core board, the AIS signal demodulation is tested to verify our design. The proposed design consumes less resource, and is conducive to the miniaturization of AIS equipment as well as hardware costs reduction.%针对星载船舶自动识别系统(AIS)接收机接收信号带宽窄、多普勒频偏大,以及系统复杂度要求低的特点,在FPGA上设计了一种带通 采样的AIS非相干接收机,采用两级数字下变频结构来降低FPGA处理压力,并减少逻辑资源消耗;采用数字鉴频和低通滤波的方法实现AIS信号的非相干解调.在AD9246+Xilinx xc4vlx80 FPGA的核心板上进行了AIS信号的解调测试,验证设计的正确性.该设计方案占用资源少,有利于AIS设备的小型化,并降低了硬件成本.

摘要： 论文介绍了一种基于串行级联的MSK信号的非相干迭代解调译码算法,仿真分析了该译码解调方法在不同参数配置下的系统性能.仿真分析表明,该方法在加性高斯白噪声信道下性能良好,具有较强的抗多普勒频偏能力,能较好地应用于有多普勒频移影响的通信系统中.

摘要： 本端计了室内可见光通信传输系统.系统采用OOK调制和直接解调方式,利用可见光作为光源实现信号的传输,从而实现远距离信息传输.解调方式采用非相干解调,主要设计部分为载波发生电路、带通滤波器、包络检波器、低通滤波器和抽样判决器.经过测试,该系统传输速度快,传输信号无失真.系统设计正确.

摘要： 针对大动态脉冲编码-频率调制(PCM/FM)遥测信号的载波频率同步,提出了基于快速傅里叶变换(FFT)及频谱重心的载波频率估计方法,并采用了频谱叠加及频谱截取的优化方法提高算法估计精度.相对于其他基于FFT的频率估计算法,频谱重心法有着更高的估计精度及更好的抗噪声性能,而且复杂度代价很小.仿真的均方误差结果表明,基于FFT长度为2048和2块叠加以及保留信号99.9%能量的频谱截取方案有最好的估计性能.在最大多普勒频率、多普勒一阶变化率及二阶变化率分别为0.5倍、0.3倍及0.2倍符号率的大动态条件下,基于频谱重心法的二阶锁频环能够较好地完成载波频率跟踪.误码率曲线表明,经过频偏校正后的多符号非相干解调(MSD)性能与无频偏情况相比,无性能损失.%Frequency synchronizer based on the Fast Fourier Transform( FFT) and barycenter of frequency spectrum for large dynamic pulse-code modulation/frequency modulation( PCM/FM) signals is proposed. In order to improve the estimation performance,spectrum superposition and spectrum truncation are put for-ward. The spectrum -barycenter synchronizer has better anti-noise capability and tracking accuracy,but acceptable complexity increased compared with other algorithms based on FFT. The mean square error ( MSE) of simulations indicates that,the superposition scheme with 2048 FFT points and 2 blocks is the best. Meanwhile the spectrum truncation with 99. 9% of signal energy reserved has the best estimation per-formance . When the max offset,the first-order and the second-order acceleration of Doppler frequency are set as 0. 5,0. 3 and 0. 2 times of bit rate respectively,the second-order frequency locked loop(FLL) with spectrum-barycenter estimator can synchronize perfectly. The bit error rate(BER) curve shows that the multi-symbol detector( MSD) following proposed frequency offset correction,has no performance loss com-pared with the ideal situation without frequency offset.

摘要： 针对现有井筒内无线信号传输技术传输速率低以及对使用环境选择性高的缺陷,提出了一种基于水声波的井筒无线通信方法,设计了井筒水声波无线通信系统.该系统由地面水声波发射系统和井下水声波接收系统组成.地面水声波发射系统对待传输信号进行编码、调制、放大和发射,井下水声波接收系统接收水声信道传输的地面信息并进行信号调理和解调,重点对水声信号处理电路、换能器及调制和解调算法等关键技术进行了研究,设计完成中心频率12 kHz的水声发射、接收换能器及配套水声信号处理模块,通过室内和地面试验对水声信号不同距离下的通信能力进行了测试,实现了200 m距离下井筒水声波无线数据通信.研究结果表明:井筒水声波无线通信系统可实现以井筒内水声波为信号载体进行无线数据传输,具有较高的解码准确率和较强的抗干扰能力.研究内容为井筒内长距离水声通信技术的研究和试验奠定了基础.%A wellbore wireless communication method based on underwater acoustic wave has been proposed to address the low transmission rate and high environment requirement of the existing wellbore wireless signal transmission technology.The welbore wireless communication system based on under-water acoustic waves has been designed.The signal to be transmitted is coded,modulated,amplified and emitted by the water acoustic wave emission system on the ground.Then the signal transmitted through the water acoustic channel is received,conditioned and demodulated by the under-water acoustic receive system.Researches have been focused on the key technologies such as the water acoustic signal process circuit,the transducer and the modulation-demodulation algorithm.The emission/receive transducer with 12 kHz central frequency and the corresponding signal processing circuit have been developed.The laboratory and ground tests have been conducted to test the communication ability of under-water acoustic signal under different distances,and 200 meters signal communication have been realized successfully.The result shows that,the system which uses wellbore water acoustic wave as signal carrier can realize the function of wireless data transmission.The system has the benefits of higher decoding accuracy and stronger immunity from interference.The study could provide foundation for the research and experiment of long distance water acoustic communication technology in wellbore.

摘要： 本文介绍了一种用于加性高斯白噪声（AWGN）信道上连续相位调制（CPM）信号的非相干多符号检测算法，很好的解决了多普勒效应和相移带来的通信可靠性降低的问题。非相干多符号检测算法基于最大似然检测算法，利用CPM的记忆性，通过多个连续符号构成的观测序列检测出中间符号的解调信息。通过仿真分析，该算法与传统非相干算法相比，误码率性能良好，同时具有很好抗频偏和相偏特性。

摘要： 本文提出了一种基于复合网格的CPM信号非相干解调算法.该算法将CPM信号的基本网格图和相位旋转网格图合并组成复合网格图,并在复合网格图的单元网格之间引入状态耦合转移,实现了对CPM信号初始相位和频偏的有效跟踪.仿真表明,当单元网格数达到4以上时,本文提出的非相干解调性能非常接近相干解调,且具有较好的抗频偏性能,对于载波恢复困难的盲检测情况具有实用意义.

摘要： 针对ｔｕｒｂｏ－ｃｏｄｅ在时变信道极限情况下恢复信道参数困难及差分解调的信息损失的问题，该文分析了非相干解调下的信道容量，发现了这种信道年存在的最佳编码效率，并给出定量结果。

摘要： 连续相位调制是一种高效的调制技术,其解调算法以最大似然准则为基础,通过Viterbi算法简化计算,可分为相干解调和非相干解调.本文重点研究了非相干解调算法,包括多符号差分解调算法、Viterbi非相干解调算法、判决反馈非相干解调算法和双向Viterbi非相干解调算法,并设计了双向Viterbi非相干解调器结构.算法仿真结果表明,双向Viterbi非相干解调算法的解调性能最佳,且对于载波相位的同步要求不高,适合于实际应用。

摘要： CPFSK信号由于其相位连续特性,能够有效节省频带.本文分析了CPFSK信号表达式,推导出一种非相干解调方法,给出了具体实现方案并对其抗干扰性能进行了仿真.

摘要： 混沌键控(CSK)按解调方式通常分为相干解调的CSK与非相干解调的CSK.相干解调的CSK一般需要混沌同步,后者被证明在实际噪声信道中没有足够的鲁棒性.非相干解调的CSK由于不需要混沌同步,具有较好的鲁棒性,缺点是误码率较高.现有的CSK中误码率最低的差分混沌键控(DCSK),但缺点是带宽利用率低于一般CSK且不适用于保密通信.将基于回归映射的CSK与现有的DCSK相结合,提出一种改进的基于回归映射的混合DCSK方案.理论分析和仿真结果表明:混合DCSK比现有DCSK提高一倍带宽利用率,误码率比非相干解调的CSK低很多,且具有在保密通信领域应用的可能.

摘要： 设计适合小业务量的低轨卫星移动通信体制.提出正交码分复用DS-CDMA方案,先将输入数据串并变换得到多路低速并行数据,再采用并行正交码字进行扩频调制.编码调制方式采用SCCC编码BPSK信号,提出采用数据辅助的方法估计UW期间的频偏,并对接收信号进行校正的方案,仿真结果表明误码率性能恶化量很小.

摘要： 设计适合小业务量的低轨卫星移动通信体制.提出正交码分复用DS-CDMA方案,先将输入数据串并变换得到多路低速并行数据,再采用并行正交码字进行扩频调制.编码调制方式采用SCCC编码BPSK信号,提出采用数据辅助的方法估计UW期间的频偏,并对接收信号进行校正的方案,仿真结果表明误码率性能恶化量很小.

摘要： 设计适合小业务量的低轨卫星移动通信体制.提出正交码分复用DS-CDMA方案,先将输入数据串并变换得到多路低速并行数据,再采用并行正交码字进行扩频调制.编码调制方式采用SCCC编码BPSK信号,提出采用数据辅助的方法估计UW期间的频偏,并对接收信号进行校正的方案,仿真结果表明误码率性能恶化量很小.

摘要： 设计适合小业务量的低轨卫星移动通信体制.提出正交码分复用DS-CDMA方案,先将输入数据串并变换得到多路低速并行数据,再采用并行正交码字进行扩频调制.编码调制方式采用SCCC编码BPSK信号,提出采用数据辅助的方法估计UW期间的频偏,并对接收信号进行校正的方案,仿真结果表明误码率性能恶化量很小.

摘要： 设计适合小业务量的低轨卫星移动通信体制.提出正交码分复用DS-CDMA方案,先将输入数据串并变换得到多路低速并行数据,再采用并行正交码字进行扩频调制.编码调制方式采用SCCC编码BPSK信号,提出采用数据辅助的方法估计UW期间的频偏,并对接收信号进行校正的方案,仿真结果表明误码率性能恶化量很小.

摘要： 本发明公开了一种用于MIMO无线通信的非相干酉空时调制的对跖解调方法和对跖解调器，所述对跖解调方法要求将非相干酉空时星座图划分为两个子星座图，所述各子星座图内不存在成对的对跖点，而在两个子星座图之间存在一一对应的对跖点，所述对跖解调方法只需在任意一个子星座图内遍历L/2个星座点进行基于最大似然的解调计算，找出L/2个四矩阵乘积的迹最大值ψ

摘要： 本发明提供一种非相干CPM信号解调设备及解调方法，所述非相干CPM信号解调设备至少包括：天线、接收射频模块、匹配滤波器、同步模块、符号差分模块、维特比序列检测模块和调制系数检测模块，其中，所述天线、所述接收射频模块、所述匹配滤波器、所述同步模块、所述符号差分模块、所述维特比序列检测模块和所述调制系数检测模块依次相连，所述调制系数检测模块再与所述匹配滤波器和所述维特比序列检测模块相连。本发明的非相干CPM信号解调设备及解调方法，其性能接近相干解调算法，同时可以容忍较大范围的载波频率偏移和相位变化，并可以跟踪发射信号中调制系数的变化，且结构简单、解调效果好。

摘要： 本发明提出采用相轴检测的低功耗MSK非相干数字解调方法以及一种由相轴产生器、量化器、相位检测器、判决成形器、相关器组和符号判决器、时钟选择电路组成的解调器。该解调器无需独立的载波频率和相位恢复电路以及数据恢复时钟电路，DSSS信号采用相关器组直接解扩，不要时钟恢复和比特恢复电路，相关判决采用PN码序列基带信号的相位变化斜率算法，可以克服发送端随机的时钟偏移引起的相位累积误差。另外，该解调器频率误差补偿能力较好，无需专门频率补偿电路，而且解调性能与载波相位无关，DSSS扩频和帧、符号同步性能良好。该MSK解调器具有解调方法简单、包丢失率低、硬件开销少、抗噪声能力强、功耗低、容易集成的特点，可应用于现代高端通信终端。

摘要： 本发明提出低功耗高性能的非相干频率补偿与解调方法和解调装置，它利用接收信号相位与PN码的伪随机性，通过载波频率误差补偿和数据恢复，实现短距离低功耗和低包丢失率无线数字通信数据解调。解调器由数字下变频器、信道滤波器、相位运算器、相位差分器、频率补偿器、PN码解扩相关器组组成，将中频信号变成复数的基带信号，经滤除信道带外噪声和相位计算，将幅度-时间信号转换成相位-时间信号，并通过相位差分器对相位-时间信号取差分，由频率补偿电路按相位差分信号和相位均值信号对载波频率进行补偿，无需载波频率和相位恢复电路，PN码相关器组对DSSS半余弦整形的0QPSK和MSK信号直接匹配解调，恢复出基带数据，具有电路简单，硬件减少，容易低功耗集成和解调性能好的显著特点，适用于电池供电的无线卫星导航和短距离无线通信装置。

摘要： 本发明公开了一种用于MIMO无线通信的非相干酉空时调制的对跖解调方法和对跖解调器，所述对跖解调方法要求将非相干酉空时星座图划分为两个子星座图，所述各子星座图内不存在成对的对跖点，而在两个子星座图之间存在一一对应的对跖点，所述对跖解调方法只需在任意一个子星座图内遍历L/2个星座点进行基于最大似然的解调计算，找出L/2个四矩阵乘积的迹最大值ψ

摘要： 本发明提供一种非相干CPM信号解调设备及解调方法，所述非相干CPM信号解调设备至少包括：天线、接收射频模块、匹配滤波器、同步模块、符号差分模块、维特比序列检测模块和调制系数检测模块，其中，所述天线、所述接收射频模块、所述匹配滤波器、所述同步模块、所述符号差分模块、所述维特比序列检测模块和所述调制系数检测模块依次相连，所述调制系数检测模块再与所述匹配滤波器和所述维特比序列检测模块相连。本发明的非相干CPM信号解调设备及解调方法，其性能接近相干解调算法，同时可以容忍较大范围的载波频率偏移和相位变化，并可以跟踪发射信号中调制系数的变化，且结构简单、解调效果好。

摘要： 本发明提出低功耗高性能的非相干频率补偿与解调方法和解调装置，它利用接收信号相位与PN码的伪随机性，通过载波频率误差补偿和数据恢复，实现短距离低功耗和低包丢失率无线数字通信数据解调。解调器由数字下变频器、信道滤波器、相位运算器、相位差分器、频率补偿器、PN码解扩相关器组组成，将中频信号变成复数的基带信号，经滤除信道带外噪声和相位计算，将幅度—时间信号转换成相位—时间信号，并通过相位差分器对相位—时间信号取差分，由频率补偿电路按相位差分信号和相位均值信号对载波频率进行补偿，无需载波频率和相位恢复电路，PN码相关器组对DSSS半余弦整形的OQPSK和MSK信号直接匹配解调，恢复出基带数据，具有电路简单，硬件减少，容易低功耗集成和解调性能好的显著特点，适用于电池供电的无线卫星导航和短距离无线通信装置。

摘要： 本发明提出采用相轴检测的低功耗MSK非相干数字解调方法以及一种由相轴产生器、量化器、相位检测器、判决成形器、相关器组和符号判决器、时钟选择电路组成的解调器。该解调器无需独立的载波频率和相位恢复电路以及数据恢复时钟电路，DSSS信号采用相关器组直接解扩，不要时钟恢复和比特恢复电路，相关判决采用PN码序列基带信号的相位变化斜率算法，可以克服发送端随机的时钟偏移引起的相位累积误差。另外，该解调器频率误差补偿能力较好，无需专门频率补偿电路，而且解调性能与载波相位无关，DSSS扩频和帧、符号同步性能良好。该MSK解调器具有解调方法简单、包丢失率低、硬件开销少、抗噪声能力强、功耗低、容易集成的特点，可应用于现代高端通信终端。

摘要： 本发明提出一种非相干LoRa系统下的软输出解调方法，包括获取接收信号，然后对接收信号依次进行解啁啾操作、离散傅里叶变换操作、取模值操作得到幅值信号，最后利用软信息计算模块对幅值信号进行一系列操作处理得到相应的解调软信息。通过将解调软信息使用到基于软判决译码的编码方案中，实现极低信噪比下卫星物联网的可靠传输。本发明支持基于软判决译码的Turbo码和LDPC码等编码方案，且与现有的软输出解调方法相比具有更低的处理复杂度；与现有的采用硬输出解调方法的Hamming码级联LoRa方案相比，采用本发明的基于软判决译码的编码级联LoRa方案具有更好的误码性能，从而实现极低信噪比下卫星物联网的可靠传输。

摘要： 本发明提供一种CPFSK/GFSK信号非相干解调方法，该方法依据发送的CPFSK/GFSK信号参数生成单符号长度的匹配滤波器组和相位修正因子；然后，如果接收的是未扩频CPFSK/GFSK信号，则将接收样本逐K个符号匹配，对匹配结果求模；如果接收的是经过直接序列扩频处理的DSSS‑CPFSK/DSSS‑GFSK信号，则将扩频处理后的信号视为整体，对接收样本逐扩频码长度匹配，对匹配结果求模值；最后，如果接收的是未扩频的CPFSK/GFSK信号，则每组按照译码需求按照软解调或者硬解调的方式解出K比特信息；如果接收的是DSSS‑CPFSK/DSSS‑GFSK信号，则解出对应的未扩频原始比特。