一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方法技术

本发明专利技术提供一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方法，首先根据UQPSK发射机在I路与Q路的发射功率参数α、β计算误差函数e(n)，然后根据发射功率参数α、β获得解调锁相环路的锁定度量R(n)与系数μ(n)，并将均衡器滤波器系数w(n)迭代更新，最后将输入信号通过滤波器实现UQPSK的盲均衡。本方法可工作在传统遥测接收机解调锁相环路中，解决了工程应用中I路与Q路不平衡信号的非线性失真问题，也可灵活应用到不同调制参数的UQPSK通信系统，在环路锁定后有效提升均衡环路的收敛性能。锁定后有效提升均衡环路的收敛性能。锁定后有效提升均衡环路的收敛性能。

【技术实现步骤摘要】
一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方法


[0001]本专利技术涉及数字信息的传播
，具体涉及一种联合环路锁 定检测的UQPSK信号盲均衡方法。

技术介绍

[0002]在无人机数据链中，宽带数据传输常面临多径环境，需要通过信 道均衡提升系统解调性能。数字接收机中信道均衡算法一般分为数据 辅助均衡和盲均衡。数据辅助的最小均方(LMS)均衡算法收敛相对 较慢，只能跟踪慢速变化的信道。盲均衡算法一般分为恒模算法 (CMA)、多模算法(MMA)。CMA盲均衡对相移键控(PSK)调制 最佳，但是对正交幅度调制(QAM)信号，收敛时的误差信号并不 为0。MMA均衡方法是把QAM信号星座点划分到同相(I)正交(Q) 两路等模信号的一系列算法。这样均衡误差信号变小，可以有较大的 步长，且收敛得更快。
[0003]在专利“闫朝星,周三文,卢满宏.一种基于APSK调制信号幅 值的恒模盲均衡方法.专利授权号：CN 103873405 B 2017”中研究了 APSK信号的盲均衡方法。在专利“闫朝星,周三文,卢满宏.高阶正 交幅度调制系统中基于IQ路幅值的多模盲均衡方法.CN 103873404 B， 2017”中设计了QAM信号的盲均衡方法。在文献“宁小玲，刘忠， 罗亚松，付学志，杨泗杰.适用于高阶QAM信号的水声信道修正盲均 衡算法，《重庆邮电大学学报》，2011，第23卷(第5期),”研究了QAM 信号的水声信道盲均衡方法。
[0004]但是上述文献研究都没有针对UQPSK信号特点进行盲均衡设计， UQPSK信号常用语航天测控通信系统中，特别是在无人机通信数传 系统中，经历空地低仰角复杂电磁环境信道时，受到严重的非线性衰 落，需要针对其信号特点研究盲均衡方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决工程应用中I路与Q路不平衡信号的非线性失 真问题，提供一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方法，该 方法首先根据UQPSK发射机在I路与Q路的发射功率参数α、β计算 误差函数e(n)，然后根据发射功率参数α、β获得解调锁相环路的锁定 度量R(n)与系数μ(n)，并将均衡器滤波器系数w(n)迭代更新，最后将 输入信号通过滤波器实现UQPSK的盲均衡，
[0006]本专利技术提供一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方法， 包括如下步骤：
[0007]S1、UQPSK信号调制：将发射机调制端的遥测信号和测量信号 调制在I路，将发射机调制端的图像信号调制在Q路，得到发射机 信号总功率P、I路信号幅度α、Q路信号幅度β；
[0008]S2、UQPSK信号解调：将接收机解调端的UQPSK信号解调， 得到用于均衡的接收信号z(n)；
[0009]S3、盲均衡滤波器初始化：初始化长度为L的均衡滤波器系数 w(n)：w(n)＝w0(n)；
[0010]S4、UQPSK接收信号滤波：将接收信号z(n)使用均衡滤波器 系数w(n)滤波得到滤波信号y(n)；迭代更新均衡滤波器系数w(n)进入 步骤S5，将滤波信号y(n)解复用进入步骤
S8；
[0011]S5、提取误差函数e(n)：通过滤波信号y(n)提取误差函数e(n)；
[0012]S6、计算锁定度量R(n)与系数μ(n)：根据I路信号幅度α、Q 路信号幅度β和滤波信号y(n)计算锁定度量R(n)与系数更新的步长 μ(n)；
[0013]S7、均衡滤波器系数w(n)迭代更新：根据误差函数e(n)、系数 μ(n)更新均衡滤波器系数w(n)，得到迭代的均衡滤波系数w(n+1)，均 衡滤波器系数w(n)迭代更新完成；
[0014]S8、滤波信号解复用：将滤波信号y(n)解复用，得到盲均衡的遥 测信号、盲均衡的测量信号和盲均衡的图像信号，接收信号z(n)的 盲均衡完成。
[0015]本专利技术所述的一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方法， 作为优选方式，步骤S1包括：
[0016]S11、调制I路信号和Q路信号：将发射机调制端的遥测信号和 测量信号调制在I路，得到I路信号x
I
(t)，将发射机调制端的图像 信号调制在Q路，得到Q路信号x
Q
(t)；
[0017]S12、获得UQPSK模拟信号：根据I路信号x
I
(t)和Q路信号 x
Q
(t)得到UQPSK模拟信号x(t)：x(t)＝x
I
(t)+jx
Q
(t)；
[0018]S13、获得I路信号分配功率：根据I路信号x
I
(t)得到I路信 号分配功率P
I
：P
I
＝E{x
I
(t)2}；
[0019]S14、获得Q路信号分配功率：根据Q路信号x
Q
(t)得到Q路 信号分配功率P
Q
：P
Q
＝E{x
Q
(t)2}；
[0020]S15、获得发射机信号总功率：根据I路信号分配功率P
I
和Q 路信号分配功率P
Q
得到发射机信号总功率P：P＝P
I
+P
Q
＝ E{x
I
(t)2+x
Q
(t)2}；
[0021]S16、获得I路信号幅度：根据I路信号分配功率P
I
和Q路信 号分配功率P
Q
得到I路信号幅度α：
[0022]S17、获得Q路信号幅度：根据I路信号分配功率P
I
和Q路 信号分配功率P
Q
得到Q路信号幅度β：其中 α2+β2＝1。
[0023]本专利技术所述的一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方 法，作为优选方式，步骤S1还包括：
[0024]S18、获得I路信号发射功率：根据发射机信号总功率P和I 路信号幅度α得到I路信号发射功率P
I
'：P
I
'＝Pα2，
[0025]S19、获得Q路信号发射功率：根据发射机信号总功率P和Q 路信号幅度β得到Q路信号发射功率P'
Q
：P'
Q
＝Pβ2。
[0026]本专利技术所述的一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方 法，作为优选方式，步骤S2包括：
[0027]S21、UQPSK信号解调：根据UQPSK模拟信号x(t)得到接收 机UQPSK解调信号r(t)：
[0028]其中h(t)为非线性信道，表示卷积，n(t)为高斯白噪声；
[0029]S22、获得采样信号r(k)：将UQPSK解调信号r(t)进行AD采 样、下变频、自动增益控制(AGC)和低通滤波处理得到采样信 号r(k)，其中，k表示采样数据的序号；
[0030]S23、获得接收信号：对采样信号r(k)的遥测信号和测量信号 进行码捕获、载波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、UQPSK信号调制：将发射机调制端的遥测信号和测量信号调制在I路，将所述发射机调制端的图像信号调制在Q路，得到发射机信号总功率P、I路信号幅度α、Q路信号幅度β；S2、UQPSK信号解调：将接收机解调端的UQPSK信号解调，得到用于均衡的接收信号z(n)；S3、盲均衡滤波器初始化：初始化长度为L的均衡滤波器系数w(n)：w(n)＝w0(n)；S4、UQPSK接收信号滤波：将所述接收信号z(n)使用所述均衡滤波器系数w(n)滤波得到滤波信号y(n)；迭代更新所述均衡滤波器系数w(n)进入步骤S5，将所述滤波信号y(n)解复用进入步骤S8；S5、提取误差函数e(n)：通过所述滤波信号y(n)提取误差函数e(n)；S6、计算锁定度量R(n)与系数μ(n)：根据所述I路信号幅度α、所述Q路信号幅度β和所述滤波信号y(n)计算锁定度量R(n)与系数更新的步长μ(n)；S7、均衡滤波器系数w(n)迭代更新：根据所述误差函数e(n)、所述系数μ(n)更新所述均衡滤波器系数w(n)，得到迭代的所述均衡滤波系数w(n+1)，所述均衡滤波器系数w(n)迭代更新完成；S8、滤波信号解复用：将所述滤波信号y(n)解复用，得到盲均衡的遥测信号、盲均衡的测量信号和盲均衡的图像信号，所述接收信号z(n)的盲均衡完成。2.根据权利要求1所述的一种联合环路锁定检测的UQPSK信号盲均衡方法，其特征在于：步骤S1包括：S11、调制I路信号和Q路信号：将所述发射机调制端的所述遥测信号和所述测量信号调制在I路，得到所述I路信号x
I
(t)，将所述发射机调制端的所述图像信号调制在Q路，得到所述Q路信号x
Q
(t)；S12、获得UQPSK模拟信号：根据所述I路信号x
I
(t)和所述Q路信号x
Q
(t)得到UQPSK模拟信号x(t)：x(t)＝x
I
(t)+jx
Q
(t)；S13、获得I路信号分配功率：根据所述I路信号x
I
(t)得到I路信号分配功率P
I
：P
I
＝E{x
I
(t)2}；S14、获得Q路信号分配功率：根据所述Q路信号x
Q
(t)得到Q路信号分配功率P
Q
：P
Q
＝E{x
Q
(t)2}；S15、获得发射机信号总功率：根据所述I路信号分配功率P
I
和所述Q路信号分配功率P
Q
得到发射机信号总功率P：P＝P
I
+P
Q
＝E{x
I
(t)2+x
Q
(t)2}；S16、获得I路信号幅度：根据所述I路信号分配功率P
I
和所述Q路信号分配功率P
Q
得到所述I路信号幅度α：S17、获得Q路信号幅度：根据所述I路信号分配功率P
I
和所述Q路信号分配功率P
Q
得到所述Q路信号幅度β：其中α2+β2＝1。3.根据权利要求1所述的一种联合环路锁定检...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫朝星，付林罡，罗翔，王圆圆，
申请(专利权)人：航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：