【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用低密度奇偶校验码(LDPC)编码辅助的M电平相移键控 (MPSK)系统的载波同步方法，属于数字通信中的调制解调
技术介绍
低密度奇偶校验码(LDPC)是一种接近香农限的编码，在实际生活中有诸多应用 第二代卫星数字电视广播(BVD-S》系统采用BCH和LDPC链接码作为其前向纠错码；空间数据系统咨询委员会(CCSDS)也提出了一系列方便近地应用和深空应用的LDPC编码。但是 LDPC调制技术需要接收机工作在低信噪比环境下，而此时就会带来载波频率恢复的门限效应。载波频率恢复的两个关键问题是初始频偏、相偏的估计以及解调过程中频率、相位的跟S示ο初始频偏估计和相偏估计可以转化为对一个复正弦信号频率和初始相位的估计。 在低信噪比的环境下，对于个数有限的数据块，该过程采用渐进最优的MLE方法能够得到最好的性能，但是由于似然函数是频率的非线性函数(在有噪声的情况下此种特性更为突出)，所以准确的MLE就需要在可能的频率范围内实现有效的搜索。解决解调过程中频率、相位跟踪的传统方法是采用锁相环(PLL)，以BPSK调制为例，锁相环的原理图如图1所示。...
【技术保护点】
１．一种基于ＬＤＰＣ编码辅助的ＭＰＳＫ系统载波同步方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、初始频偏和初始相偏估计：首先去除经下变频后的基带信号ｒｋ中的调制信息，得到单载波信号ｈｋ，由下式表示：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｈ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｒ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｅｘｐ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｊ（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｔｈｅｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｋ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）...
【技术特征摘要】
1. 一种基于LDPC编码辅助的MPSK系统载波同步方法，其特征在于包括以下步骤 步骤一、初始频偏和初始相偏估计首先去除经下变频后的基带信号rk中的调制信息，得到单载波信号hk，由下式表示 K = rk exp(-7<9,) = expO'2^/7； + #。) + zk,k = 0,1,Λ，L0+nLd -1；突发通信模式 '^ = 0,1^；连续通信模式 (4)其中，Ltl为帧头中符号的个数；k表示该单载波信号第k个采样点的标号，k为正整数；9k为传输的星座点符号的相位，其取值为{0，2π/Μ，4π/Μ，Λ，2(Μ_1)π/ Μ}，M为MPSK调制阶数；fd是残留频偏；TS是符号周期；(K是初始相偏；j为虚数单位； ^ =、exp(__/+^)为加性复高斯白噪声，均值为0，方差为σ2 ^k是加性复高斯白噪声的幅度；对于突发通信模式，每一帧均由一个帧头和η个数据块组成，每个数据块包含Ld个编码符号，且、=N/\ogf，N为每个数据块的长度；然后获得单载波信号hk的初始频偏fd和初始相偏(K的最大似然估计值义和武，以及帧头中间符号的相偏的无偏估计ii。—υ/2 ；步骤二、利用LDPC的解码结果辅助频偏和相偏的跟踪，包括如下步骤 Α、第一个数据块的跟踪算法1)利用步骤一得到的初始频偏估计Λ和相偏估计&以及帧头中间符号的相偏的无偏估计&ι。_ιν2，设置额外相位累积和9_ = 0;初始化1^= (1^-1)/2，对于在1-1)/2 SkSLfLd-I范围内的每个k值，顺序进行步骤2)，Ltl为帧头中符号的个数，Ld 为每个剩余数据块中符号的个数；2)补偿第k个符号的相偏，得到其软解调结果dk = rk exp(-7'4) (n)= rkexp{-J2^d[k-(L0 -1)/2]7； -y>(io_1)/2}, (L0-I)/2 ( k ( L0+Ld-1其中Α是第k个符号下变频后的基带形式，&是第k个符号的相偏估计，L0为帧头中符号的个数，Ld为每个剩余数据中符号的个数， 则第k个符号的相位误差为、k =(L0-I)Zl <k<L0-\< ek = arg(式)-argmin[| 式-exp(<9) |], L0<k<L0+Ld-l (12)、θ·.Θ^Θ式(12)中，θ为与软解调的结果拥有最小欧几里得距离的星座图点的符号相位；Θ为发射星座图的符号相位集合；对于帧头中各个符号，其相位θ k对于接收端是已知的；对于非帧头符号，采用如下直接判决检测方法获得9k;令％加上或减去2 π的整数倍使其满足q e [- π，π )；然后判断q的值 当q彡0时，使HlTjdTs^，0sum增力口 Δφ;反之，贝丨J使L1 =4>k+ITrfdTs-^, θ sum减少Δ φ ；其中，Δ φ是根据实际需要预设的固定相位值；3)将步骤2)得到的所有k值下的软解调结果进行LDPC解码；根据LDPC码的结构设定一个伴随式的和值的门限，并据此判断频偏和相偏是否被正确跟踪如果LDPC解码后码字的伴随式的和值低于该门限，则认为频偏和相偏被正确跟踪，此时转入步骤5)；否则认为频偏和相偏没有被正确跟踪，此时转入步骤4)；4)尝试其他的频率偏置I，定义I =1 +1 + Μ)/{2π[Σ0 +Ld -(L0-i)/2]Ts}, i = 士 1，士2，Λ，士imax其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘策伦，安建平，卜祥元，李金峰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：11
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