專利名稱：基于導(dǎo)頻和軟信息聯(lián)合輔助的soqpsk載波同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及數(shù)字通信中利用導(dǎo)頻和解調(diào)軟信息來獲取同步信息的方法。該載波同步方法適用于采用成形偏移正交相移鍵控SOQPSK短幀突發(fā)通信系統(tǒng)，可用于軍事通信、衛(wèi)星通信、遙測通信等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
短幀突發(fā)通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在軍事通信、衛(wèi)星通信和遙測通信等領(lǐng)域，而這些領(lǐng)域中的工作信道均屬于功率和帶寬雙重受限信道，且存在大的載波偏差。成形偏移正交相移鍵控SOQPSK信號因具有恒定包絡(luò)，功率有效性高等特點，在上述通信領(lǐng)域中，是最常用的調(diào)制方式之一。為保障通信質(zhì)量，要求采用SOQPSK調(diào)制的短幀突發(fā)通信系統(tǒng)能夠在大頻偏環(huán)境下可靠的工作，載波同步是需要解決的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)輔助類算法如ML，Kay5Fitz及改進Kay算法等不能兼顧工作信噪比門限和估計范圍，且需要通過增加導(dǎo)頻符號數(shù)來提高估計的精確度，從而獲得較好的系統(tǒng)性能，但降低了系統(tǒng)傳輸?shù)挠行裕贿m合短幀突發(fā)系統(tǒng)。近年來，研究者們發(fā)現(xiàn)由接收信號中提取出的發(fā)送比特序列的對數(shù)似然比，即軟信息，可用來進行載波參數(shù)估計。因此，研究者們陸續(xù)提出了一些基于軟信息輔助的載波同步方法，可有效地實現(xiàn)低信噪比下的載波同步。其總體上可分為兩類，非數(shù)據(jù)輔助和數(shù)據(jù)輔助的載波同步方法。A. Freedman, Y. Rahamim 禾口 A. Reichman 在“Maximum-mean-square soft-output (M2S2O) :a method for carrier synchronisation of short burst turbo coded signals”(IEE Proc. Commun. ,vol. 155,no. 2,pp. 245-255,Apr. 2006)中提出了一種非數(shù)據(jù)輔助M2SM的載波同步算法，該算法以均方軟輸出函數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，并在載波頻偏、 相偏的二維區(qū)間內(nèi)，并以該目標(biāo)函數(shù)最大化為準(zhǔn)則，聯(lián)合測試頻偏、測試相偏進行二維搜索估計。該方法的具體實施步驟可分為兩步第一步，將整個頻偏相偏搜索區(qū)間內(nèi)的值進行離散化，且滿足頻偏分辨率(Δ fmax/I) · T < 2 π /Μ、相位分辨率O π /J) < O π /M)，其中， Δ fmax、Τ、M分別表示最大測試頻偏值，符號周期，調(diào)制信號的階數(shù)，I、J分別表示頻偏和相偏搜索區(qū)間內(nèi)離散的點數(shù)。在上述載波頻偏、相偏二維區(qū)間內(nèi)，聯(lián)合測試頻偏、測試相偏使用二維窮舉搜索法，搜索出均方軟輸出最大值所對應(yīng)的頻偏相偏值，可作為粗估計的頻偏相偏值；第二步，在粗估計值基礎(chǔ)上，確定合適的二維細(xì)估計搜索區(qū)間，并根據(jù)系統(tǒng)要求的頻偏精度和相偏精度，在頻偏相偏二維細(xì)估計區(qū)間內(nèi)再一次使用二維窮舉搜索法，搜索出均方軟輸出最大值所對應(yīng)的頻偏和相位值，即可作為細(xì)估計的頻偏值和相偏值。該方法不需要訓(xùn)練序列，適合低信噪比、短幀、突發(fā)通信系統(tǒng)。優(yōu)點是估計精度高，在低信噪比(Eb/ N0 ^ OdB)下，可校正大的載波偏差，得到接近理想相干解調(diào)誤比特性能，但是必須在載波頻偏相偏的二維搜索區(qū)間內(nèi)，進行二維搜索估計，計算復(fù)雜度很高，難以在實際系統(tǒng)中應(yīng)用。Yossef Rahamim，等人在“ML Iterative Soft-Decision-Directed (ML-ISDD) :A Carrier Synchronization System for Short Packet Turbo Coded Communication"(IEEE Trans. Commun.，vol. 56，no. 7，pp. 1169-1177，July. 2008)中提出了一種基于最大似然的迭代軟信息直接判決ML-ISDD的載波同步方法，該方法利用少量導(dǎo)頻序列進行載波偏差粗估計并補償，之后將補償后信號送入Turbo譯碼器進行第一次譯碼，分別求出信息位和校驗位的軟信息，并通過非線性變換為QPSK復(fù)信號，然后由接收信號和非線性變換后QPSK 復(fù)信號利用最大似然算法估計出頻偏和相偏，并用該估計值重新校正接收信號，再進行第二次譯碼，與第一次譯碼相同，得到第二次估計的頻偏相偏值，并用該估計值重新校正接收信號，再進行第三次譯碼，...，以此類推，直到滿足一定的迭代次數(shù)，即可得到最終的載波偏差估計值。該方法適合突發(fā)，短幀，低信噪比的通信系統(tǒng)，其優(yōu)點是簡單易于實現(xiàn)。其不足之處是該方法的頻偏估計范圍受限，無法抵抗大頻偏的影響，其歸一化頻偏估計范圍僅為|Δ Τ| <7X10_4，其中T為符號周期，Δ f為頻率偏移量，相偏估計范圍僅為I φ < (η/18)，若接收信號中存在大的載波偏差時，誤比特性能會有很大的損失。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于導(dǎo)頻和軟信息聯(lián)合輔助的載波同步方法，以較低的運算復(fù)雜度校正大的載波偏差，有效地實現(xiàn)載波同步，獲得接近理想相干解調(diào)的誤比特性能。實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思路是，利用基于導(dǎo)頻輔助的最大似然載波同步方法求出載波頻偏相偏的粗估計值，在粗估計值基礎(chǔ)上確定下一步細(xì)估計區(qū)間；以SOQPSK解調(diào)軟信息均方值最大化為準(zhǔn)則，在細(xì)估計區(qū)間內(nèi)進行一維搜索，搜索得到精確的頻偏相偏值，實現(xiàn)有效地載波同步。其實現(xiàn)步驟包括如下(1)在發(fā)送端，將一段導(dǎo)頻序列通過復(fù)用模塊，前置于信息比特序列，組成一個數(shù)據(jù)幀，對該數(shù)據(jù)幀進行成形偏移正交相移鍵控SOQPSK調(diào)制，得到發(fā)送的基帶復(fù)信號，再經(jīng)過上變頻后得到發(fā)送的射頻信號；(2)在接收端，將接收到的射頻信號經(jīng)過濾波、下變頻、數(shù)字采樣后，得到基帶復(fù)信號Yk ；(3)將數(shù)字采樣后基帶復(fù)信號yk通過解復(fù)用模塊，得到接收的導(dǎo)頻信號yPk ；利用基于導(dǎo)頻輔助的最大似然同步方法進行載波偏差粗估計，得到頻偏粗估計值aL和相偏粗估計值^ ；利用相偏粗估計值^，通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)方法對接收信號yk進行校正，得到相位粗估計值校正信號y' k(Af)；(4)確定載波頻偏相偏細(xì)估計步長即將應(yīng)用通信系統(tǒng)要求的頻偏估計精度作為頻偏細(xì)估計步長應(yīng)用通信系統(tǒng)要求的相偏估計精度作為相偏細(xì)估計步長(5)確定載波頻偏、載波相偏細(xì)估計區(qū)間(5a)根據(jù)工作信噪比和導(dǎo)頻序列長度，由SOQPSK信號載波參數(shù)估計的克拉美羅界公式，計算頻偏粗估計均方根誤差SfM、相偏粗估計均方根誤差Spha ；(5b)在頻偏粗估計值A(chǔ)L基礎(chǔ)上確定一維頻偏細(xì)估計區(qū)間，該區(qū)間可確定為 ， Af - Af
Wml-jYl, ￥ml +j^]，其中區(qū)間長度Δ farea需滿足條件Δ fareaT = 3 · δ ，其中T為符號周期；(5c)在相偏粗估計值基礎(chǔ)上確定一維相偏細(xì)估計區(qū)間，該區(qū)間可確定為[Φμε~
Αφ
τα
2
k
Αφτη.
2
L]，其中區(qū)間長度Δ 需滿足條件Δ = 3 · δ
pha(6)在一維頻偏細(xì)估計區(qū)間內(nèi)，對載波頻偏進行一維估計，得到頻偏精確值(6a)以頻偏細(xì)估計步長Δ ·_為間隔，將頻偏細(xì)估計區(qū)間離散化，得到離散的測
試頻偏值A(chǔ)f1，其中/ = 0,1,2,
￥at
￥s
step
+1,, i表示向下取整，可知，共有G=
L-J
￥at
￥s
step
+ 2個測
試頻偏值；(6b)通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，將G個測試頻偏值A(chǔ)f1分別對信號y' k(Af)進行校正，得到與Af1—一對應(yīng)的校正信號y' ,(Af1)；(6c)分別提取上述G個校正信號y' ,(Af1)的軟信息，得到G個對應(yīng)的軟信息序列A(Af^k)；求出每個軟信息序列A(Af^k)的均方值M(Af1)；(6d)將求出的G個均方值M(Af1)進行比較，找出最大值，并將該最大值對應(yīng)的測試頻偏值作為精確估計頻偏值；(6e)利用精確估計頻偏值，通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，對接收信號yk進行校正，得到精確頻偏校正信號y' ,(Φ)；(7)在一維相偏細(xì)估計區(qū)間內(nèi)，對載波相偏進行一維估計，得到相偏精確值^7i (7a)以相偏細(xì)估計步長Ctstep為間隔，將相偏細(xì)估計區(qū)間離散化，得到離散的測試
相偏值Ct1，其中/ = 0,1,2,
Αφ
τα,
Φ,
step
+1，可知，共有G0 =
Αφ
τα,
Φ,
step
+2個測試相偏值(7b)通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，將個測試相偏值Ct1分別對信號y' ,(Φ)進行校正， 得到與h—一對應(yīng)的校正信號y' ,(Φχ)；(7c)分別提取上述個校正信號y' ,(Φ^的軟信息，得到個對應(yīng)的軟信息序列Λ (φρ Ο，求出每個軟信息序列Α(Φι; k)的均方值Μ(Φ》；(7d)將求出的個均方值M(Ct1)進行比較，找出最大值，并將該最大值對應(yīng)的測試相偏值作為精確估計相偏值^rt ；(7e)利用精確估計相偏值通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，對信號y' ,(Φ)進行校正，得到精確頻偏和精確相偏校正后信號y" k;(8)提取信號y" k的軟信息，得到軟信息序列A。pt(k)，并對得到的軟信息序列進行硬判決，即大于O判為1，小于O判為0，即可恢復(fù)傳輸信息比特。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點第一，本發(fā)明首先利用基于導(dǎo)頻輔助的最大似然同步方法進行載波頻偏、載波相偏粗估計，之后分別確定頻偏一維細(xì)估計區(qū)間、相偏一維細(xì)估計區(qū)間；然后分別在頻偏、相偏細(xì)估計區(qū)間內(nèi)，以解調(diào)軟信息均方值的最大化為準(zhǔn)則，進行一維搜索，得到載波頻偏和相偏的精確估計值。對比于非數(shù)據(jù)輔助M2SM的二維搜索同步方法，本發(fā)明在載波偏差細(xì)估計區(qū)間內(nèi)只需要一維搜索即可，因此，可以大大簡化運算復(fù)雜度。第二，本發(fā)明所使用導(dǎo)頻和軟信息聯(lián)合輔助SOQPSK載波同步方法，可利用少量的導(dǎo)頻開銷，校正大的載波偏差載波頻偏估計范圍為|ΔΓΓ| <0.5、載波相偏估計范圍為Φ I < JI，適用短幀突發(fā)通信系統(tǒng)。


圖1為現(xiàn)有短幀突發(fā)SOQPSK通信系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明載波同步的流程框圖；圖3為本發(fā)明載波同步方法的載波頻偏估計均方誤差根曲線；圖4為本發(fā)明載波同步方法的載波相偏估計均方誤差根曲線；圖5為短幀突發(fā)SOQPSK通信系統(tǒng)采用本發(fā)明載波同步方法進行載波同步獲得的誤比特性能曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述。參照附圖1，為本實施例應(yīng)用的短幀突發(fā)SOQPSK通信系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端， 信道模型采用附加載波頻偏和相偏的高斯白噪聲信道。本實施例系統(tǒng)的基本工作原理如下在發(fā)送端，將一段導(dǎo)頻序列通過復(fù)用，前置于信息比特序列，組成一個數(shù)據(jù)幀，對該數(shù)據(jù)幀進行成形偏移正交相移鍵控SOQPSK調(diào)制，得到發(fā)送的基帶復(fù)信號，再經(jīng)過上變頻后得到發(fā)送的射頻信號；接收端系統(tǒng)具有理想的符號定時及幀同步，將接收到的射頻信號經(jīng)過濾波、下變頻、數(shù)字采樣后得到基帶復(fù)信號yk。基帶復(fù)信號yk通過載波同步，得到載波頻偏和相偏校正后信號y" k，提取校正后信號y" k的軟信息序列，對該軟信息序列進行硬判決，即可恢復(fù)出發(fā)送的信息序列。本發(fā)明解決的是上述系統(tǒng)中的載波同步問題，即如何實現(xiàn)由基帶復(fù)信號yk通過載波同步，得到載波頻偏和相偏校正后信號y" k。參照附圖2，本發(fā)明的載波同步方法，包括如下步驟步驟1，在發(fā)送端，將一段導(dǎo)頻序列通過復(fù)用，前置于信息比特序列，組成一個數(shù)據(jù)幀，對該數(shù)據(jù)幀進行成形偏移正交相移鍵控SOQPSK調(diào)制，得到發(fā)送的基帶復(fù)信號，再經(jīng)過上變頻后得到發(fā)送的射頻信號；本發(fā)明實施例中采用導(dǎo)頻序列L = 30比特，信息序列D = 256比特，數(shù)據(jù)幀長為N =L+D = 286比特。對數(shù)據(jù)幀進行SOQPSK調(diào)制，得到發(fā)送的基帶復(fù)信號彬) = <(t) + > e⑴， 其中<⑴和分別為同相分量信號和正交分量信號，m、η為同相信道和正交信道波形集的序號，m，n = 0,1,2,…，7 ；再將發(fā)送的基帶復(fù)信號經(jīng)過上變頻，得到發(fā)送的射頻信號。步驟2，在接收端，將接收到的射頻信號經(jīng)過濾波、下變頻、數(shù)字采樣后得到基帶復(fù)信號yk，表示為yk = sk · exp[j(2 3i · k · Δ f · Τ+Φ)]+^, k = 0，1，· · ·，Ν/2-1,其中，Af和φ分別為載波頻偏和載波相偏，T為符號周期，N為數(shù)據(jù)幀長，AfT 滿足I Δ Τ| < l，nk是零均值的復(fù)高斯隨機變量，方差為δ2 =隊/2，Ntl為噪聲單邊功率譜密度。本發(fā)明實施例中取符號周期T = Ι/lOOOOOs，載波頻偏Af = 45kHz,即歸一化頻偏 AfT = 0.45，相偏Φ為服從高斯分布的隨機變量，其均值e (-π, π]，標(biāo)準(zhǔn)差為5°。步驟3，對載波偏差進行粗估計，得到頻偏粗估計值A(chǔ)L、相偏粗估計值；(3a)將數(shù)字采樣后基帶復(fù)信號yk通過解復(fù)用模塊，得到接收的導(dǎo)頻信號yPk ；將接
8收導(dǎo)頻信號yPk與本地存貯的導(dǎo)頻信號SPk作共軛相乘，得到去除調(diào)制信息后的序列\(zhòng) zk=ypk-spl , Λ = 0,1,2,...,1/2-1,其中，試表示取spk的共軛，L為導(dǎo)頻序列長度；(3b)利用去除調(diào)制信息后的序列k，得到頻偏粗估計值A(chǔ)L、相偏粗估計值A(chǔ)/Mi =argmax
Δ/ο
「丄/2-1 ^ml = angle Jj，其中，/max = ￥為最大測試頻偏值，T是符號周期。步驟4，利用相偏粗估計值^，通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)方法對接收信號yk進行校正，得到相位粗估計值校正信號1' k ( Δ f)^VW) = Λ ·exp(-7'4i)，k = Q,\,2”..,N/2-\。步驟5，確定載波頻偏、載波相偏細(xì)估計區(qū)間(5a)根據(jù)系統(tǒng)最低工作信噪比和導(dǎo)頻序列長度，由SOQPSK信號載波參數(shù)估計的克拉美羅界公式，計算頻偏粗估計均方根誤差值Sto、相偏粗估計均方根誤差值Spha:其中，Es/Nq= Eb/N0+3dB,在本實施例中，取導(dǎo)頻序列長度為L = 30比特、系統(tǒng)最低工作信噪比VX = OdB, 計算得到 S fre = 0. 0048、δ pha = 0. 1293 ；(5b)在頻偏粗估計值的基礎(chǔ)上確定一維頻偏細(xì)估計區(qū)間為
， Af - Af Wml-jYl, ￥ml +j^]，其中區(qū)間長度 Δ farea 需滿足條件Δ fareaT = 3 · δ fre ；(5c)在相偏粗估計值的基礎(chǔ)上確定一維相偏細(xì)估計區(qū)間為 [L· L· +^l]，其中區(qū)間長度Δ Φ area需滿足條件Δ φ area = 3 · δ Pha。步驟6，確定載波頻偏、載波相偏細(xì)估計步長(6a)根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀長N和系統(tǒng)在誤比特率BER = 10_5對應(yīng)的信噪比，由SOQPSK 信號載波參數(shù)估計的克拉美羅界公式，計算得到系統(tǒng)的頻偏估計精度Φ fd、相偏估計精度 Φ Afd = Jt2 xMCRB(Af) = a ~^τ—~，
d 、]/2π2(Ν/2)3 EJN0φ = JMCRBi^j = a ~l---—，其中，Es/Nq= Eb/N0+3dB,
9
L/2-1 [Zke-j2nkAf T
k=0
A/") G ( _ fmax，^Zrnax)
在本實施例中，取數(shù)據(jù)幀長N = 286比特、系統(tǒng)在誤比特率BER = 10_5對應(yīng)的信噪比^/N。= 10dB，利用如上公式計算得頻偏估計精度(tfd = 5X10-5、相偏估計精度ΦΛ = 0. 0132 ；(6b)將頻偏估計精度Afd作為頻偏細(xì)估計步長Afstm，即Afstra= Afd =
5X 10_5 ；將相偏估計精度Φd作為相偏細(xì)估計步長$step，即C^sta3 = Φ<! = 0. 0132
step 步驟7，在一維頻偏細(xì)估計區(qū)間內(nèi)，對載波頻偏進行一維估計，得到頻偏精確值
A/c
opt ‘ (7a)以頻偏細(xì)估計步長Afstep為間隔，將頻偏細(xì)估計區(qū)間離散化，得到離散的測
試頻偏值A(chǔ)f1，其中
權(quán)利要求
1. 一種基于導(dǎo)頻和軟信息聯(lián)合輔助的成形偏移正交相移鍵控SOQPSK載波同步方法， 包括如下步驟(1)在發(fā)送端，將一段導(dǎo)頻序列通過復(fù)用模塊，前置于信息比特序列，組成一個數(shù)據(jù)幀， 對該數(shù)據(jù)幀進行成形偏移正交相移鍵控SOQPSK調(diào)制，得到發(fā)送的基帶復(fù)信號，再經(jīng)過上變頻后得到發(fā)送的射頻信號；(2)在接收端，將接收到的射頻信號經(jīng)過濾波、下變頻、數(shù)字采樣后，得到基帶復(fù)信號Yk ；(3)將數(shù)字采樣后基帶復(fù)信號yk通過解復(fù)用模塊，得到接收的導(dǎo)頻信號yPk；利用基于導(dǎo)頻輔助的最大似然同步方法進行載波偏差粗估計，得到頻偏粗估計值A(chǔ)L和相偏粗估計值^ ；利用相偏粗估計值^，通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)方法對接收信號yk進行校正，得到相位粗估計值校正信號y' k(Af)；(4)確定載波頻偏相偏細(xì)估計步長即將應(yīng)用通信系統(tǒng)要求的頻偏估計精度作為頻偏細(xì)估計步長Afstep ；將應(yīng)用通信系統(tǒng)要求的相偏估計精度作為相偏細(xì)估計步長(5)確定載波頻偏、載波相偏細(xì)估計區(qū)間(5a)根據(jù)工作信噪比和導(dǎo)頻序列長度，由SOQPSK信號載波參數(shù)估計的克拉美羅界公式，計算頻偏粗估計均方根誤差SfM、相偏粗估計均方根誤差Spha ；(5b)在頻偏粗估計值A(chǔ)L基礎(chǔ)上確定一維頻偏細(xì)估計區(qū)間，該區(qū)間可確定為 ， Af - AfWml -jYl, ￥ml +j^]，其中區(qū)間長度Δ farea需滿足條件Δ fareaT = 3 · δ ，其中T為符號周期；(5c)在相偏粗估計值&基礎(chǔ)上確定一維相偏細(xì)估計區(qū)間，該區(qū)間可確定為 [L·L· +^l]，其中區(qū)間長度Δ Φ area需滿足條件Δ φ area = 3 · δ Pha ;(6)在一維頻偏細(xì)估計區(qū)間內(nèi)，對載波頻偏進行一維估計，得到頻偏精確值(6a)以頻偏細(xì)估計步長Afstep為間隔，將頻偏細(xì)估計區(qū)間離散化，得到離散的測試頻偏值A(chǔ)f1，其中/ = 0,1,2,Δ/,step+1,, i表示向下取整，可知，共有G=L-JΔ/,step+ 2個測試頻偏值；(6b)通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，將G個測試頻偏值A(chǔ)f1分別對信號y' k(Af)進行校正，得到與Af1—一對應(yīng)的校正信號y' ,(Af1)；(6c)分別提取上述G個校正信號y' ,(Af1)的軟信息，得到G個對應(yīng)的軟信息序列 A(Af^k)；求出每個軟信息序列A(Af^k)的均方值M(Af1)；(6d)將求出的G個均方值M(Af1)進行比較，找出最大值，并將該最大值對應(yīng)的測試頻偏值作為精確估計頻偏值；(6e)利用精確估計頻偏值，通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，對接收信號yk進行校正，得到精確頻偏校正信號y' ,(Φ)；(7)在一維相偏細(xì)估計區(qū)間內(nèi)，對載波相偏進行一維估計，得到相偏精確值^rt (7a)以相偏細(xì)估計步長Ctstep為間隔，將相偏細(xì)估計區(qū)間離散化，得到離散的測試相偏值C^1，其中
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中步驟(3)中所述的利用基于導(dǎo)頻輔助的最大似然同步方法進行載波偏差粗估計，按如下步驟進行(3a)將得到接收導(dǎo)頻信號yPk與本地存貯的導(dǎo)頻信號SPk作共軛相乘運算，得到去除調(diào)制信息后的序列^^ = ypk ■ sPl ‘ Λ = 0,1,2,...,1/2-1,其中，L為導(dǎo)頻比特數(shù)，試表示取SPk的共軛；(3b)利用序列^，得到頻偏粗估計值A(chǔ)L、相偏粗估計值
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中步驟C3)中所述的利用相偏粗估計值^，通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)方法對接收信號yk進行校正，通過如下公式實現(xiàn)
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中所述步驟(5a)中的SOQPSK信號載波參數(shù)估計的克拉美羅界公式，表示如下
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中步驟(6b)中所述的通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，將G個測試頻偏值A(chǔ)f1分別對信號y' k(Af)進行校正，通過如下公式實現(xiàn)y' ^Af1) = y' k(Af) - exp(-j2Ji Af1W),其中
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中步驟(6c)中所述的求出每個軟息序列A(Afpk)的均方值M(Af1),通過如下公式實現(xiàn)
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中步驟(6e)中所述的利用精確估計頻偏值，通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，對接收信號yk進行校正，通過如下公式實現(xiàn)
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中步驟(7b)中所述的通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，將(^l個測試相偏值分別對信號y' ,(Φ)進行校正，通過如下公式實現(xiàn)
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中步驟(7c)中所述的求出每個軟息序列A(C^pk)的均方值M(Ct1),通過如下公式實現(xiàn)
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOQPSK載波同步方法，其中步驟(7e)中所述的利用精確估計相偏值^rt，通過復(fù)相位旋轉(zhuǎn)法，對信號1' ,(Φ)進行校正，通過如下公式實現(xiàn)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于導(dǎo)頻和軟信息聯(lián)合輔助的成形偏移正交相移鍵控SOQPSK載波同步方法，主要解決現(xiàn)有短幀突發(fā)通信系統(tǒng)載波同步技術(shù)中復(fù)雜度高，載波偏差估計范圍小的問題。其實現(xiàn)步驟是首先通過導(dǎo)頻輔助的最大似然載波同步方法，得到載波頻偏相偏粗估計值，并利用相位粗估計值校正接收信號；之后分別確定頻偏一維細(xì)估計區(qū)間、相偏一維細(xì)估計區(qū)間；在頻偏、相偏細(xì)估計區(qū)間內(nèi)，以SOQPSK解調(diào)軟信息均方值最大化為準(zhǔn)則，進行一維搜索，得到載波頻偏和相偏的精確估計值。本發(fā)明利用少量的導(dǎo)頻開銷，以較低的運算復(fù)雜度校正大的載波偏差，實現(xiàn)有效的載波同步，獲得接近理想相干解調(diào)的誤比特性能，適用短幀突發(fā)通信系統(tǒng)。
文檔編號H04L25/02GK102546500SQ20121007356
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者吳小鈞, 孫錦華, 朱吉利, 李夢良, 王西玲 申請人:西安電子科技大學(xué)