非協(xié)作通信中連續(xù)相位調(diào)制信號盲解調(diào)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、非協(xié)作通信是一種非授權(quán)接入通信模式。接收端在不影響協(xié)作通信雙方正常通信的前提下利用現(xiàn)代信號處理技術(shù)完成對接收信號的解調(diào)工作。在非協(xié)作通信中，接收方無法已知發(fā)送方調(diào)制信號的任何參數(shù)，要能在非授權(quán)接入的情況下正確解調(diào)出有用信息，必須采用盲解調(diào)技術(shù)。 連續(xù)相位調(diào)制(CPM)是一種相位連續(xù)、包絡恒定的調(diào)制方式，具有很高的頻譜利用率和功率利用率，在現(xiàn)代移動通信和衛(wèi)星通信中獲得了廣泛的應用，是近幾年非協(xié)作通信中頗受重視的一種調(diào)制方式。因為C

2、PM是一種非線性調(diào)制方式，所以一些線性調(diào)制信號的處理方法不能應用于CPM信號。CPM信號是一個龐大的家族，隨著調(diào)制指數(shù)、頻率成形脈沖等調(diào)制參數(shù)的不同，生成的信號具有不同的性質(zhì)，這也給非協(xié)作通信中CPM信號的盲解調(diào)提出了挑戰(zhàn)。因此對非協(xié)作通信中CPM信號盲解調(diào)關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要的理論意義和實用價值。 本文以單載波傳輸體制下的CPM信號為對象，以非協(xié)作數(shù)字通信為背景，以實現(xiàn)CPM信號的盲解調(diào)為目標，對CPM信號的參數(shù)盲估計算法和

3、信號盲解調(diào)算法進行了深入的分析和研究。主要的工作是對CPM信號的自相關(guān)特性和循環(huán)平穩(wěn)性與調(diào)制參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系進行了理論分析，分別提出了一種調(diào)制階數(shù)盲識別算法和頻率成形脈沖盲估計算法，然后在實現(xiàn)調(diào)制參數(shù)盲估計的基礎上提出了一種基于復合網(wǎng)格的CPM信號非相干解調(diào)算法，并對各個算法的性能進行了理論分析和計算機仿真。最后，提出了一種CPM信號的盲解調(diào)器結(jié)構(gòu)，并將該盲解調(diào)器應用于實際通信偵察系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對實際的衛(wèi)星通信CPM信號的盲解調(diào)。

4、 本文的主要研究內(nèi)容和貢獻有： 1、對現(xiàn)有的調(diào)制識別方法進行了分析與總結(jié)，討論了這些算法在運用于CPM信號的調(diào)制階數(shù)盲識別時存在的局限性。深入分析了多進制CPM信號循環(huán)譜密度函數(shù)與信號調(diào)制參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，在此基礎上提出了一種基于信號循環(huán)平穩(wěn)性的CPM信號調(diào)制階數(shù)盲識別算法，實現(xiàn)了任意調(diào)制指數(shù)和頻率成形脈沖的CPM信號調(diào)制階數(shù)的盲識別。理論分析與計算機仿真結(jié)果表明，該算法具有較高的正確識別率，并且受高斯噪聲影響較小，實現(xiàn)簡

5、單，具有實用意義。 2、深入分析了CPM信號調(diào)制參數(shù)與自相關(guān)函數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，在此基礎上提出了一種頻率成形脈沖的盲估計算法。該算法利用之前提出的調(diào)制階數(shù)盲識別算法識別出的調(diào)制階數(shù)信息，能夠在任意調(diào)制指數(shù)下有效估計出頻率成形脈沖，為CPM信號的盲解調(diào)奠定了基礎。理論分析與計算機仿真結(jié)果表明，該算法實現(xiàn)簡單，估計精度較高。 3、提出了一種CPM信號復合網(wǎng)格圖的數(shù)學模型。將CPM信號的基本網(wǎng)格圖和相位旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格圖交叉合并組成復

6、合網(wǎng)格圖，降低接收信號初始相位對解調(diào)的影響；在復合網(wǎng)格圖的各個單元網(wǎng)格之間引入狀態(tài)耦合轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)對接收CPM信號中多普勒頻移的有效跟蹤。在此基礎上提出了一種基于復合網(wǎng)格的CPM信號非相干解調(diào)算法。理論分析與仿真表明，當采用四個以上單元網(wǎng)格時，該非相干解調(diào)算法性能非常接近最佳接收機的解調(diào)性能，且具有較好的抗初相和頻偏跟蹤性能，對于非協(xié)作通信中CPM信號盲解調(diào)具有重要實用意義。 4、在實現(xiàn)調(diào)制參數(shù)的盲估計和對復合網(wǎng)格解調(diào)算法研究的基