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Multi-h CPM信号低复杂度解调与载波相位同步算法研究与实现

谢滔  
【摘要】:多指数连续相位调制(Multi-h Continuous Phase Modulation,Multi-h CPM)不仅拥有包络恒定、相位连续的特点,而且频谱效率高,抗误码性能好,具有广泛的应用前景。但是多指数CPM检测复杂度比较高,同步也比较困难,因此多指数CPM的发展受到很大的限制。本文主要研究了多指数CPM的低复杂度检测算法与载波相位同步算法,为多指数CPM工程化实现提供了相应的思路。首先,针对多指数连续相位调制信号最大似然序列检测匹配滤波器数目太多和维特比译码状态转移网格过于复杂的问题,本文分别提出了基于Laurent分解的减少匹配滤波器的前端简化算法和基于判决反馈的减状态的后端简化算法。通过仿真可以知道,无论是提出的前端还是后端简化算法,通过合理选择简化的参数,都能够以较小的性能损失换取检测复杂度的大大降低。其次,在相干检测中载波相位同步非常重要,目前专门针对多指数CPM的载波相位同步算法不多。本文在现存针对单指数CPM载波相位同步算法的基础上,扩大其适用范围使之能够应用在多指数CPM上,提出了多指数CPM的基于Laurent分解面向判决的载波相位同步算法。仿真分析表明,在多普勒频率较大的情况下,所提出的算法估计性能较好,并且能够逼近理论上的修正克劳美罗限。最后,在文中理论算法的指导下,搭建了多指数CPM中频信号调制和解调硬件试验平台系统。在整个系统中实现了中频信号的调制,并在理想信道上对解调完成了功能验证,验证了所提部分算法工程实现的可行性,为下一步工作打下了基础。


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