非協(xié)作通信中連續(xù)相位調(diào)制信號(hào)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(hào)處理技術(shù)完成對(duì)接收信號(hào)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(hào)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(luò)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(dòng)通信和衛(wèi)星通信中獲得了廣泛的應(yīng)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?yàn)镃

2、PM是一種非線性調(diào)制方式，所以一些線性調(diào)制信號(hào)的處理方法不能應(yīng)用于CPM信號(hào)。CPM信號(hào)是一個(gè)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(hào)具有不同的性質(zhì)，這也給非協(xié)作通信中CPM信號(hào)的盲解調(diào)提出了挑戰(zhàn)。因此對(duì)非協(xié)作通信中CPM信號(hào)盲解調(diào)關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文以單載波傳輸體制下的CPM信號(hào)為對(duì)象，以非協(xié)作數(shù)字通信為背景，以實(shí)現(xiàn)CPM信號(hào)的盲解調(diào)為目標(biāo)，對(duì)CPM信號(hào)的參數(shù)盲估計(jì)算法和

3、信號(hào)盲解調(diào)算法進(jìn)行了深入的分析和研究。主要的工作是對(duì)CPM信號(hào)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(jìn)行了理論分析，分別提出了一種調(diào)制階數(shù)盲識(shí)別算法和頻率成形脈沖盲估計(jì)算法，然后在實(shí)現(xiàn)調(diào)制參數(shù)盲估計(jì)的基礎(chǔ)上提出了一種基于復(fù)合網(wǎng)格的CPM信號(hào)非相干解調(diào)算法，并對(duì)各個(gè)算法的性能進(jìn)行了理論分析和計(jì)算機(jī)仿真。最后，提出了一種CPM信號(hào)的盲解調(diào)器結(jié)構(gòu)，并將該盲解調(diào)器應(yīng)用于實(shí)際通信偵察系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)際的衛(wèi)星通信CPM信號(hào)的盲解調(diào)。

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

5、單，具有實(shí)用意義。 2、深入分析了CPM信號(hào)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(chǔ)上提出了一種頻率成形脈沖的盲估計(jì)算法。該算法利用之前提出的調(diào)制階數(shù)盲識(shí)別算法識(shí)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(jì)出頻率成形脈沖，為CPM信號(hào)的盲解調(diào)奠定了基礎(chǔ)。理論分析與計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明，該算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，估計(jì)精度較高。 3、提出了一種CPM信號(hào)復(fù)合網(wǎng)格圖的數(shù)學(xué)模型。將CPM信號(hào)的基本網(wǎng)格圖和相位旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格圖交叉合并組成復(fù)

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