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短波侦听系统中的同步及盲均衡技术

周帅  
【摘要】:短波通信由于抗损毁性强、重建方便等优点,在军事通信领域得到了广泛应用。近年来,随着通信侦察、信息对抗技术的发展,非协作短波通信得到越来越多的关注与研究。本文围绕非协作短波通信的应用需求,基于“MPSK盲解调模块”软件设计项目,对短波侦听系统中接收信号的同步及盲均衡技术进行了研究。首先针对非协作通信中接收端缺乏训练序列和帧结构等先验信息,难以确定信号有无的问题,提出了一种基于信号星座点弥散度统计量的信号检测方法。仿真结果表明该方法适用于低信噪比的短波信道。结合项目要求,还研究了短波侦听系统中突发信号起止位置的提取方法,为后续处理模块提供参考。其次,本文研究了基于循环自相关函数的误差估计同步算法和基于锁相环的自适应环路同步算法,来解决短波侦听系统接收信号中的符号率偏差和载波频率偏差对解调性能造成的影响。针对大符号率偏差的符号同步,提出了以误差估计值初始化锁相环路参数的改进算法,仿真表明同步后稳态误差小于0.17%。针对突发信号,研究了误差估计辅助环路同步的载波同步方法,仿真表明同步后剩余频偏小于0.2Hz。然后,基于项目要求和信号特点,研究了改进恒模盲均衡算法和用于突发信号的数据重用盲均衡算法来消除短波通信中严重的码间干扰。仿真结果表明改进算法具有更快的收敛速度和更小的稳态误差,改进算法还可以纠正不大于0.3Hz的剩余频偏。最后,基于所研究的各个模块的算法,以QPSK调制,1Baud符号率偏差,10%载波偏差为例仿真了短波侦听盲解调系统,结果表明高斯信道下,相比于无频偏和无符号率偏差接收,该系统性能恶化小于3dB;多径信道22dB信噪比时,误码率低于10~(-4)。该仿真结果验证了各模块算法和盲解调系统的有效性。最后设计实现了“MPSK盲解调模块”软件系统,并进行了性能测试,结果表明该软件系统的解调性能满足项目要求。


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