基于软件无线电的载波恢复方法的研究

• 作 者: 岳然
• 机 构: 哈尔滨工业大学
• 出 处: 哈尔滨工业大学
• 发表日期: 2003年期
• 关键词: 载波恢复 自适应解调 恒包络信号

随着数字信号处理技术在通信系统中越来越广泛的应用,收发信机向全数字、软件化方向发展已是一种趋势.这一变化使得在解调器中,为其提供与发射端调制载波同频同相的相干载波的载波恢复环路也必须能够适应这种趋势,即载波恢复环路也需向全数字化方向发展.载波恢复电路性能的好坏,直接影响着解调器性能的好坏,所以在设计解调器时,对载波恢复电路必须进行细致合理的设计.为此,该文对全数字载波恢复方法进行了全面研究.首先,该文对现有载波恢复的环路结构和算法进行了介绍.载波恢复环路从结构上分为开环结构和闭环结构两种;从算法上分,包括模拟科斯塔斯环算法、松尾环法、平均似然法和最大似然法.并对这些算法进行了分析和比较,同时针对该课题所涉及的工程项目,分析了这些算法的性能以及适用性.综合各种算法的特点,根据课题要求,提出一种基于软件无线电方法的载波恢复方案.第二,针对中低速情况下的QPSK、OQPSK、UQPSK、MSK和GMSK五种恒包络信号,简要介绍了调制方式的调制原理,分析了所提出的改进的数字科斯塔斯环算法的可行性及优点,并且用这种算法分别进行系统仿真,分析其性能,给出载波恢复环路中各模块参数.仿真结果表明,这种改进的数字科斯塔斯环算法具有很好的载波恢复性能,从捕获带宽、捕获时间等方面均能满足系统要求.另外,从频域角度对该算法进行详细分析,同样,证明了该算法的正确性及可行性.第三,在高速数据速率情况下,整体采用一种并行处理的结构,以降低单个支路需处理数据的速率,单个支路的结构和算法仍与中低速情况相同.仿真结果证明该高速方案切实可行.最后,在完成上述各种调制方式下独立的载波恢复方案后,分析了恒包络信号特点.针对这些信号调制时各自不同的相位路径特点,提出了一种自适应解调方案.该方案对接收信号调制方式进行自适应模式识别,然后进入相应的解调模块,进行具体解调.并仿真验证了该方案的可行性.