CN111131110A - 适合突发通信逆序组合的判决引导载波恢复系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适合突发通信逆序组合的判决引导载波恢复系统及方法,系统包括:基础数据集产生模块、数据集拼接模块、复正余弦产生模块、相差获取模块、频偏估计模块、补偿相位产生模块以及数据提取模块。本发明方法的步骤包括:产生基础数据集;拼接基础数据集;产生一个查找相位为0的复正余弦信号;获取相位误差;获取估计频偏;对估计频偏进行处理,得到待补偿相位;产生一个查找相位为补偿相位的复正余弦信号;迭代终止条件;输出载波恢复后信号。本发明实现简单、占用资源少、不会损失有效数据且在突发通信系统帧长较短的情况下也能捕获频偏。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域,更进一步涉及数字通信技术领域中的一种适合突发通信逆序组合的判决引导载波恢复系统及方法。本发明利用数据去除、逆序拼接以及特殊方法获取估计频偏的判决引导载波恢复系统来处理卫星通信、数传等领域中突发通信系统的载波频率偏差问题。
背景技术
在突发通信系统中,由于发送端与接收端的晶振不同步,以及多普勒效应,会造成发送端与接收端之间存在频偏,使信号星座点发生旋转。因此,接收端需要对产生的频偏值进行估计并根据频偏估计值利用数控振荡器产生补偿频率进行补偿,这种获取频偏估计值并补偿的过程称为载波恢复。
在载波恢复中,最常用的基础算法为判决引导(DD)算法,现有算法大都基于DD算法进行改进,但大部分改进算法无法适应突发通信系统帧长有限以及全部数据有效的特性。
成都泰格微电子研究所有限责任公司在其申请的专利文献“适用于QPSK~QAM256的高速载波恢复电路及恢复方法”(申请号:2017100549296,公开号:CN106817338A)中提出了一种基于适用于QPSK~QAM256的高速载波恢复电路及恢复方法。该恢复电路包括:乘法器、功率检测模块、极性判决模块、全星座判决模块、鉴相器、模式自动转换模块、环路滤波器、数控振荡器。但是,该系统仍存在不足之处,其功率检测模块需要多个乘法器对信号进行功率计算,实现复杂,占用资源多。该专利申请公开的恢复方法的步骤包括:第一、采用极性判决算法和全星座判决算法结合的方式,在工作时先进入捕获模式,通过设定功率检测门限允许信噪比较大的符号通过,将其判决为相应象限星座对角线上的点,通过环路不断调整得到粗略的频偏;第二、得到粗略频偏后进行模式切换,转入跟踪模式;第三、在跟踪模式中利用DD算法环路以降低稳态方差。该恢复方法可以实现多种基带调制下的高速载波恢复,但是,该方法仍然存在的不足之处是,第一、环路滤波器需要一段数据开销来达到收敛状态,用于开销的数据会失去有效性,无法继续应用,但在突发通信系统中,每一段数据均为有效数据,无法提供环路滤波器收敛所需的开销数据,第二,当突发通信系统的帧长较短以及环路滤波器参数较小时,此方法无法使环路达到收敛状态,捕获频偏。
尹立言、向新、王瑞在其发表的论文“基于判决反馈环的数字化载波恢复方法”(航天控制,2019年04期)中公开了一种基于判决反馈环的数字化载波恢复方法。该方法的步骤是,第一,对接收信号进行相干预解调;第二,将解调出的信号抵消信号中的调制信息,得到误差电压,实现载波提取;第三,将所提取的载波提供给前面的相干解调使用。该方法捕获时间短、跟踪抖动低且抗噪声性能强;但是,该方法仍然存在不足之处是,相干预解调后需要使用位同步环进行同步并抽样,导致实现复杂度高。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足,提出一种适合突发通信逆序组合的判决引导载波恢复系统及其方法,用于突发通信系统的载波恢复。
实现本发明目的的思路是:对载波恢复系统收到的采样信号集,在保证采样信号相位连续的情况下,进行特定信号去除、逆序以及拼接,为有效信号提供保护,增加系统处理的信号数量,同时获取估计频偏,帮助环路收敛,实现载波恢复。
本发明的载波恢复系统,包括复正余弦产生模块、相差获取模块、补偿相位产生模块、数据提取模块、基础数据集产生模块、数据集拼接模块以及频偏估计模块;其中:
所述的复正余弦产生模块,用于依据复正余弦公式,产生与待查找相位对应的复正余弦值信号;
所述的相差获取模块包括信号选取单元、复数乘法单元、星座判决单元、鉴相单元;所述的信号选取单元用于从接续后数据集不重复选取采样信号,判断接续后数据集中所有信号是否全部选取完毕;所述的复数乘法单元用于将复正余弦值信号与选取的采样信号复数相乘,得到相位补偿后信号;所述的星座判决单元用于依据星座判决规则,寻找相位补偿后信号对应的理想星座点信号;所述的鉴相单元用于依据相位鉴别公式,对相位补偿后信号与对应的理想星座点信号进行处理,得到相位补偿后信号的相位差值;
所述的补偿相位产生模块,用于按照相位生成公式,对相位补偿后信号的估计频偏进行处理,得到下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位;
所述的基础数据集产生模块,用于将突发通信系统接收机实时接收的A/D采样、滤波、增益控制以及帧同步后的采样信号集进行逆序排列,得到第一逆序信号集,将采样信号集去掉第一个和最后一个采样信号,得到修剪信号集,并将第一逆序信号集接续在修剪信号集之后,得到第一基础数据集;用于去掉采样信号集的最后一个采样信号,再对剩余信号进行逆序排列,得到第二逆序信号集,将第二逆序信号集接续在采样信号集之后,得到第二基础数据集;
所述的数据集拼接模块,用于计算拼接次数;用于利用计算的拼接次将第一基础数据集重复拼接,将拼接后的数据集接续在第二基础数据集之后,得到接续后数据集;
所述的频偏估计模块,用于对相位补偿后信号的相位差值进行处理,得到相位补偿后信号的频偏因子;用于对相位补偿后信号的频偏因子与相位补偿后信号的相位差值进行处理,得到相位补偿后信号的估计频偏。
本发明的适合突发通信逆序组合的判决引导载波恢复方法步骤包括如下:
(1)产生基础数据集:
(1a)基础数据集产生模块将突发通信系统接收机实时接收的A/D采样、滤波、增益控制以及帧同步后的采样信号集XN进行逆序排列,得到第一逆序信号集,其中N表示采样信号集XN中的采样信号总数;将采样信号集XN去掉第一个和最后一个采样信号,得到修剪信号集,并将第一逆序信号集接续在修剪信号集之后,得到第一基础数据集XA;
(1b)基础数据集产生模块去掉采样信号集XN的最后一个采样信号,再对剩余信号进行逆序排列,得到第二逆序信号集,将第二逆序信号集接续在采样信号集XN之后,得到第二基础数据集XB;
(2)拼接基础数据集:
(2a)依据下式,计算拼接次数T:
(2b)数据集拼接模块将第一基础数据集XA重复拼接T次,将拼接后的数据集接续在第二基础数据集XB之后,得到接续后数据集XP;
(3)复正余弦产生模块利用复正余弦公式,产生一个待查找相位为0的复正余弦信号;
(4)获取相位误差:
(4a)相差获取模块中的信号选取单元从接续后数据集XP中不重复选取一个采样信号;
(4b)相差获取模块中的复数乘法单元将复正余弦信号与选取的采样信号复数相乘,得到相位补偿后信号;
(4c)相差获取模块中的星座判决单元利用星座判决规则,寻找相位补偿后信号对应的理想星座点信号;
(4d)相差获取模块中的鉴相单元利用相位鉴别公式,对相位补偿后信号与对应的理想星座点信号进行处理,得到相位补偿后信号的相位差值;
(5)获取估计频偏
(5a)频偏估计模块依据下式,对相位补偿后信号的相位差值进行处理,得到相位补偿后信号的频偏因子:
其中,σi表示第i次迭代得到的相位补偿后信号的频偏因子,G表示频率增益系数,G∈(0,1),∈表示属于符号,θ表示相位补偿后信号的相位差值,σi-1表示第i-1次迭代得到的相位补偿后信号的频偏因子,k表示取值为整数的计算因子,k∈[0,T];
(5b)频偏估计模块依据下式,对相位补偿后信号的相位差值与相位补偿后信号的频偏因子进行处理,得到相位补偿后信号的估计频偏:
其中,F表示相位补偿后信号的估计频偏,R表示相位增益系数,R∈(0,1);
(6)补偿相位产生模块按照相位生成公式,对相位补偿后信号的估计频偏进行处理,得到下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位;
(7)复正余弦产生模块利用复正余弦公式,产生一个待查找相位为下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位的复正余弦信号;
(8)判断接续后数据集XP是否为空,若是,执行步骤(9),否则,执行步骤(4);
(9)输出载波恢复后信号
将所有相位补偿后信号逆序排列;输出前M个逆序排列后的相位补偿后信号,得到载波恢复后信号,其中M的取值与N相等。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
第一,由于本发明的系统使用一个基础数据集产生模块将突发通信系统接收机实时接收的A/D采样、滤波、增益控制以及帧同步后的采样信号集进行逆序排列,得到第一逆序信号集,将采样信号集去掉第一个和最后一个采样信号,得到修剪信号集,并将第一逆序信号集接续在修剪信号集之后,得到第一基础数据集;去掉采样信号集的最后一个采样信号,再对剩余信号进行逆序排列,得到第二逆序信号集,将第二逆序信号集接续在采样信号集之后,得到第二基础数据集;使用一个数据集拼接模块,用于计算拼接次数;用于利用计算的拼接次将第一基础数据集重复拼接,将拼接后的数据集接续在第二基础数据集之后,得到接续后数据集;无需进行功率估计,克服了现有技术需要多个乘法器进行功率估计,资源占用多的缺点,使得本发明系统资源占用少。
第二,由于本发明的方法对输入的采样信号集进行去除、逆序以及接续处理,得到基础数据集,计算拼接次数,并按照拼接次数拼接基数据集,得到拼接后数据集;在有效采样信号前添加了保护信号,克服了现有技术环路收敛时导致有效数据失效的缺点,使得本发明不会损失有效数据,提高了载波恢复系统的有效性。
第三,由于本发明的方法对输入的采样信号集进行去除、逆序以及接续处理,得到基础数据集,计算拼接次数,并按照拼接次数拼接基数据集,得到拼接后数据集以及获取估计频偏;克服了现有技术相干预解调后需要使用位同步环进行同步并抽样,实现复杂的缺点,使得本发明实现简单。
第四,由于本发明的方法对输入的采样信号集进行去除、逆序以及接续处理,得到基础数据集,计算拼接次数,并按照拼接次数拼接基数据集,得到拼接后数据集以及获取估计频偏;增加了采样信号的数量,克服了现有技术在突发通信系统帧长较短和环路滤波器参数较小的情况下,无法使环路达到收敛状态来捕获频偏的缺点,使得本发明能够在突发通信系统帧长较短的情况下正常捕获频偏,提高了载波恢复系统的准确性。
附图说明
图1为本发明的系统方框图;
图2为本发明方法的流程图;
图3为本发明的仿真实验的结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
参照附图1,对本发明的系统作进一步的描述。
载波恢复系统包括复正余弦产生模块、相差获取模块、补偿相位产生模块、数据提取模块、基础数据集产生模块、数据集拼接模块以及频偏估计模块。
所述的复正余弦产生模块,用于依据复正余弦公式,产生与待查找相位对应的复正余弦值信号。
所述的相差获取模块包括信号选取单元、复数乘法单元、星座判决单元、鉴相单元;所述的信号选取单元用于从接续后数据集不重复选取采样信号,判断接续后数据集中所有信号是否全部选取完毕;所述的复数乘法单元用于将复正余弦值信号与选取的采样信号复数相乘,得到相位补偿后信号;所述的星座判决单元用于依据星座判决规则,寻找相位补偿后信号对应的理想星座点信号;所述的鉴相单元用于依据相位鉴别公式,对相位补偿后信号与对应的理想星座点信号进行处理,得到相位补偿后信号的相位差值;
所述的补偿相位产生模块,用于按照相位生成公式,对相位补偿后信号的估计频偏进行处理,得到下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位;
所述的数据提取模块,用于对所有相位补偿后信号逆序排序后输出相应数量的相位补偿后信号作为载波恢复后信号;
所述的基础数据集产生模块,用于将突发通信系统接收机实时接收的A/D采样、滤波、增益控制以及帧同步后的采样信号集进行逆序排列,得到第一逆序信号集,将采样信号集去掉第一个和最后一个采样信号,得到修剪信号集,并将第一逆序信号集接续在修剪信号集之后,得到第一基础数据集;用于去掉采样信号集的最后一个采样信号,再对剩余信号进行逆序排列,得到第二逆序信号集,将第二逆序信号集接续在采样信号集之后,得到第二基础数据集。
所述的数据集拼接模块,用于计算拼接次数;用于利用计算的拼接次将第一基础数据集重复拼接,将拼接后的数据集接续在第二基础数据集之后,得到接续后数据集。
所述的频偏估计模块,用于对相位补偿后信号的相位差值进行处理,得到相位补偿后信号的频偏因子;用于对相位补偿后信号的频偏因子与相位补偿后信号的相位差值进行处理,得到相位补偿后信号的估计频偏。
参照附图2,对本发明的方法的具体步骤做进一步的阐述。
步骤1,产生基础数据集。
基础数据集产生模块将突发通信系统接收机实时接收的A/D采样、滤波、增益控制以及帧同步后的采样信号集XN进行逆序排列,得到第一逆序信号集,其中N表示采样信号集XN中的采样信号总数;将采样信号集XN去掉第一个和最后一个采样信号,得到修剪信号集,并将第一逆序信号集接续在修剪信号集之后,得到第一基础数据集XA。
基础数据集产生模块去掉采样信号集XN的最后一个采样信号,再对剩余信号进行逆序排列,得到第二逆序信号集,将第二逆序信号集接续在采样信号集XN之后,得到第二基础数据集XB。
步骤2,拼接基础数据集。
依据下式,计算拼接次数T:
数据集拼接模块将第一基础数据集XA重复拼接T次,将拼接后的数据集接续在第二基础数据集XB之后,得到接续后数据集XP。
步骤3,复正余弦产生模块利用复正余弦公式,产生一个待查找相位为0的复正余弦信号。
所述的复正余弦公式如下:
p=cos α+i·sin α
其中,p为复正余弦信号,cos(·)为余弦操作,α为待查找相位值,取值范围为[-π,π),i为复数单位,sin(·)为正弦操作。
步骤4,获取相位误差。
相差获取模块中的信号选取单元从接续后数据集XP中不重复选取一个采样信号。
相差获取模块中的复数乘法单元将复正余弦信号与选取的采样信号复数相乘,得到相位补偿后信号。
相差获取模块中的星座判决单元利用星座判决规则,寻找相位补偿后信号对应的理想星座点信号。
相差获取模块中的鉴相单元利用相位鉴别公式,对相位补偿后信号与对应的理想星座点信号进行处理,得到相位补偿后信号的相位差值。
所述的相位鉴别公式如下:
θ=angle[y×conj(r)]
其中,θ表示相位补偿后信号的相位差值,angle[·]表示取弧度操作,y表示频偏补偿后信号,conj(·)表示取共轭操作,r表示理想星座点信号。
步骤5,获取估计频偏。
频偏估计模块依据下式,对相位差值进行处理,得到频偏因子:
其中,σi表示第i次迭代得到的相位补偿后信号的频偏因子,G表示频率增益系数,G∈(0,1),∈表示属于符号,θ表示相位补偿后信号的相位差值,σi-1表示第i-1次迭代得到的相位补偿后信号的频偏因子,k表示取值为整数的计算因子,k∈[0,T]。
频偏估计模块依据下式,对相位补偿后信号的相位差值与相位补偿后信号的频偏因子进行处理,得到相位补偿后信号的估计频偏:
其中,F表示相位补偿后信号的估计频偏,R表示相位增益系数,R∈(0,1)。
步骤6,补偿相位产生模块按照相位生成公式,对相位补偿后信号的估计频偏进行处理,得到下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位。
所述的相位生成公式如下:
其中,γi表示第i次迭代得到的下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位,mod(·)表示取余操作,π表示圆周率,γi-1表示第i-1次迭代得到的下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位。
步骤7,复正余弦产生模块利用复正余弦公式,产生一个待查找相位为下一次迭代选取采样信号的待补偿相位的复正余弦信号。
所述的正余弦公式如下:
p=cos α+i·sin α
其中,p表示复正余弦信号,cos(·)表示余弦操作,α表示待查找相位值,取值范围为[-π,π),i表示复数单位,sin(·)表示正弦操作。
步骤8,判断接续后数据集XP是否为空,若是,执行步骤9,否则,执行步骤4。
步骤9,输出载波恢复后信号。
将所有相位补偿后信号逆序排列;输出前M个逆序排列后的相位补偿后信号,得到载波恢复后信号,其中M的取值与N相等。
下面结合仿真实验对本发明的效果作进一步的说明。
1.仿真实验条件:
本发明的仿真实验使用Matlab2018b仿真软件。仿真参数设置为:突发通信系统基带调制方式为QPSK,初始相位旋转了π/4,归一化频偏为0.005,比特信噪比为25dB,输入采样信号集中采样信号总数为536,频偏估计模块中设置相位增益系数R=1/128,频率增益系数G=R2。
2.仿真内容及其仿真结果分析:
本发明的仿真实验是采用本发明和现有技术(适用于QPSK~QAM256的高速载波恢复电路及恢复方法)对突发通信系统接收机实时接收的A/D采样、滤波、增益控制以及帧同步后的采样信号集进行载波恢复仿真,得到载波恢复后信号的星座图,如图3所示。
参照图3对本发明的仿真实验结果作进一步描述。
图3为仿真实验结果图,其中图3(a)为本发明的仿真实验结果图,图3(b)为现有技术仿真实验结果图。图3(a)、图3(b)中的横坐标表示载波恢复后采样信号的实部,纵坐标表示载波恢复后采样信号的虚部,图3中的点代表载波恢复后采样信号的星座点。从图3(a)与图3(b)的对比中可以看出,本发明的载波恢复方法能够将输入的突发通信系统采样信号集中采样信号的星座点恢复至标准星座点区域,而现有技术由于输入的采样信号总数较少,环路无法达到收敛状态,无法正确捕获频偏,载波恢复后的信号星座点仍旋转成了一个圈,说明本发明的方法在突发通信系统下能更好的进行载波恢复。
Claims (6)
1.一种适合突发通信逆序组合的判决引导载波恢复系统,包括复正余弦产生模块、相差获取模块、补偿相位产生模块和数据提取模块,其特征在于,还包括基础数据集产生模块、数据集拼接模块以及频偏估计模块;其中:
所述的复正余弦产生模块,用于依据复正余弦公式,产生与待查找相位对应的复正余弦值信号;
所述的相差获取模块包括信号选取单元、复数乘法单元、星座判决单元、鉴相单元;所述的信号选取单元用于从接续后数据集不重复选取采样信号,判断接续后数据集中所有信号是否全部选取完毕;所述的复数乘法单元用于将复正余弦值信号与选取的采样信号复数相乘,得到相位补偿后信号;所述的星座判决单元用于依据星座判决规则,寻找相位补偿后信号对应的理想星座点信号;所述的鉴相单元用于依据相位鉴别公式,对相位补偿后信号与对应的理想星座点信号进行处理,得到相位补偿后信号的相位差值;
所述的补偿相位产生模块,用于按照相位生成公式,对相位补偿后信号的估计频偏进行处理,得到下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位;
所述的数据提取模块,用于对所有相位补偿后信号逆序排序后输出相应数量的相位补偿后信号作为载波恢复后信号;
所述的基础数据集产生模块,用于将突发通信系统接收机实时接收的A/D采样、滤波、增益控制以及帧同步后的采样信号集进行逆序排列,得到第一逆序信号集,将采样信号集去掉第一个和最后一个采样信号,得到修剪信号集,并将第一逆序信号集接续在修剪信号集之后,得到第一基础数据集;用于去掉采样信号集的最后一个采样信号,再对剩余信号进行逆序排列,得到第二逆序信号集,将第二逆序信号集接续在采样信号集之后,得到第二基础数据集;
所述的数据集拼接模块,用于计算拼接次数;用于利用计算的拼接次将第一基础数据集重复拼接,将拼接后的数据集接续在第二基础数据集之后,得到接续后数据集;
所述的频偏估计模块,用于对相位补偿后信号的相位差值进行处理,得到相位补偿后信号的频偏因子;用于对相位补偿后信号的频偏因子与相位补偿后信号的相位差值进行处理,得到相位补偿后信号的估计频偏。
2.根据权利要求1所述系统的适合突发通信逆序组合的判决引导载波恢复方法,其特征在于,数据去除、逆序及拼接,估计频偏获取;该方法的具体步骤包括如下:
(1)产生基础数据集:
(1a)基础数据集产生模块将突发通信系统接收机实时接收的A/D采样、滤波、增益控制以及帧同步后的采样信号集XN进行逆序排列,得到第一逆序信号集,其中N表示采样信号集XN中的采样信号总数;将采样信号集XN去掉第一个和最后一个采样信号,得到修剪信号集,并将第一逆序信号集接续在修剪信号集之后,得到第一基础数据集XA;
(1b)基础数据集产生模块去掉采样信号集XN的最后一个采样信号,再对剩余信号进行逆序排列,得到第二逆序信号集,将第二逆序信号集接续在采样信号集XN之后,得到第二基础数据集XB;
(2)拼接基础数据集:
(2a)依据下式,计算拼接次数T:
(2b)数据集拼接模块将第一基础数据集XA重复拼接T次,将拼接后的数据集接续在第二基础数据集XB之后,得到接续后数据集XP;
(3)复正余弦产生模块利用复正余弦公式,产生一个待查找相位为0的复正余弦信号;
(4)获取相位误差:
(4a)相差获取模块中的信号选取单元从接续后数据集XP中不重复选取一个采样信号;
(4b)相差获取模块中的复数乘法单元将复正余弦信号与选取的采样信号复数相乘,得到相位补偿后信号;
(4c)相差获取模块中的星座判决单元利用星座判决规则,寻找相位补偿后信号对应的理想星座点信号;
(4d)相差获取模块中的鉴相单元利用相位鉴别公式,对相位补偿后信号与对应的理想星座点信号进行处理,得到相位补偿后信号的相位差值;
(5)获取估计频偏
(5a)频偏估计模块依据下式,对相位补偿后信号的相位差值进行处理,得到相位补偿后信号的频偏因子:
其中,σi表示第i次迭代得到的相位补偿后信号的频偏因子,G表示频率增益系数,G∈(0,1),∈表示属于符号,θ表示相位补偿后信号的相位差值,σi-1表示第i-1次迭代得到的相位补偿后信号的频偏因子,k表示取值为整数的计算因子,k∈[0,T];
(5b)频偏估计模块依据下式,对相位补偿后信号的相位差值与相位补偿后信号的频偏因子进行处理,得到相位补偿后信号的估计频偏:
其中,F表示相位补偿后信号的估计频偏,R表示相位增益系数,R∈(0,1);
(6)补偿相位产生模块按照相位生成公式,对相位补偿后信号的估计频偏进行处理,得到下一次迭代选取的采样信号的待补偿相位;
(7)复正余弦产生模块利用复正余弦公式,产生一个待查找相位为下一次迭代选取采样信号的待补偿相位的复正余弦信号;
(8)判断接续后数据集XP是否为空,若是,执行步骤(9),否则,执行步骤(4);
(9)输出载波恢复后信号
将所有相位补偿后信号逆序排列;输出前M个逆序排列后的相位补偿后信号,得到载波恢复后信号,其中M的取值与N相等。
3.根据权利要求2所述的载波恢复方法,其特征在于,步骤(3)、步骤(7)中所述的复正余弦公式如下:
p=cosα+i·sinα
其中,p表示复正余弦信号,cos(·)表示余弦操作,α表示待查找相位值,取值范围为[-π,π),i表示复数单位,sin(·)表示正弦操作。
4.根据权利要求2所述的载波恢复方法,其特征在于,步骤(4c)中所述的星座判决规则是根据突发通信系统的调制参数产生理想星座点信号集,将相位补偿后信号与理想星座点信号集中的理想星座点信号依次求欧式距离,将最小欧式距离所对应的理想星座点信号作为判决后理想星座点信号。
5.根据权利要求2所述的载波恢复方法,其特征在于,步骤(4d)中所述的相位鉴别公式如下:
θ=angle[y×conj(r)]
其中,angle[·]表示取弧度操作,y表示相位补偿后信号,conj(·)表示取共轭操作,r表示理想星座点信号。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113422747A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-21 | 西安电子科技大学 | 面向短突发通信的全数据收敛判决导向载波恢复方法 |
CN115037331A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-09-09 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种基于逆向外推的异步突发信号定时同步方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103428227A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-04 | 中国科学技术大学苏州研究院 | 基于Huffman编码的IP隐秘通信方法 |
CN108449296A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-24 | 南京理工大学 | 基于信号正逆序循环拼接的短时突发通信载波同步方法 |
WO2018202088A1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-08 | Mediatek Inc. | Tracking reference signal and framework thereof in mobile communications |
CN108880609A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-23 | 南京理工大学 | 基于突发扩频信号的伪码同步方法 |
CN109462563A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-12 | 西安电子科技大学 | 基于缓存的快速收敛判决引导载波恢复方法及系统 |
CN109962874A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-02 | 北京中宸泓昌科技有限公司 | 一种基于Wi-SUN系统的突发帧检测与定时同步的方法和系统 |
-
2020
- 2020-03-04 CN CN202010143828.8A patent/CN111131110B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103428227A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-04 | 中国科学技术大学苏州研究院 | 基于Huffman编码的IP隐秘通信方法 |
WO2018202088A1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-08 | Mediatek Inc. | Tracking reference signal and framework thereof in mobile communications |
CN108449296A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-24 | 南京理工大学 | 基于信号正逆序循环拼接的短时突发通信载波同步方法 |
CN108880609A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-23 | 南京理工大学 | 基于突发扩频信号的伪码同步方法 |
CN109462563A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-12 | 西安电子科技大学 | 基于缓存的快速收敛判决引导载波恢复方法及系统 |
CN109962874A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-02 | 北京中宸泓昌科技有限公司 | 一种基于Wi-SUN系统的突发帧检测与定时同步的方法和系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
XUEMEI WANG,ET.AL.: "Joint pilot and iterative decoding carrier synchronization for short burst transmission system", 《2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE OF IEEE REGION 10 (TENCON 2013)》 * |
刘世刚: "短波突发信号盲接收技术研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113422747A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-21 | 西安电子科技大学 | 面向短突发通信的全数据收敛判决导向载波恢复方法 |
CN115037331A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-09-09 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种基于逆向外推的异步突发信号定时同步方法 |
CN115037331B (zh) * | 2022-08-10 | 2022-12-06 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种基于逆向外推的异步突发信号定时同步方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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