一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法，涉及一种低复杂度的SOQPSK信号符号定时与相位联合同步算法的具体实现技术，以解决现有SOQPSK信号符号定时及相位联合同步算法在高精度、高动态范围情况下复杂度较高实现困难的问题。本发明专利技术根据SOQPSK信号的相位响应特征计算复值函数并确定出其共轭复值函数对复值函数以及复值函数进行简化以使其变为单值函数后使用寄存器和乘法器进行实现；搭建计算模块，并根据该计算模块计算出反映符号间相位关系的中间函数和的值，根据和计算出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值。有益效果为算法精度高，动态范围大，复杂度低。复杂度低。复杂度低。
【技术实现步骤摘要】
一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法
[0001]本专利技术涉及一种低复杂度的高效SOQPSK信号符号定时与相位联合同步算法的具体实现技术。
技术介绍
[0002]整形偏移正交相移键控(SOQPSK)是一种流行的功率和带宽高效数字调制方案，可以归类为一种连续相调制(CPM)；由于其频谱效率和恒定包络性质，它已被卫星通信和串行流遥测标准采用；同步算法是同步数字通信系统接收机中最关键的部分之一；在同步数字通信系统中，解调器的输出必须以码元速率周期性地在精确的抽样时刻上进行抽样；一般定义信号从发射端到接收端的传播时间为定时偏移，也即标称延迟；现有的方法在处理过程中为了抽样，在接收机中要求有这样一个时钟，在接收机中利用一定的方法提取这种时钟信号的处理过程称为符号同步(符号定时)；在实际通信过程中，往往估计的不是标称延迟，而是相对于一个比特码元的起点或者中间点的时间，从而找出最佳判决时刻。
[0003]现有的SOQPSK信号符号定时算法具有以下问题：
[0004]1、非数据辅助算法大部分精度不高，且数据辅助算法额外开销大；
[0005]现有的SOQPSK信号符号定时算法可以分为数据辅助算法和非数据辅助算法，其中数据辅助算法实现复杂度一般，精度较高，但需要发送额外的信息，占用业务信道；非数据辅助算法则大部分精度较低，但不需要额外信息。
[0006]2、需要额外算法对相位噪声进行估计；
[0007]在实际应用中，同步接收机若要实际解调出已调制信号，除对符号定时偏移进行矫正外，还需要对载波进行同步。载波同步中，相位同步是其中最重要的部分，而目前很多具体方法仅能实现符号定时，需要额外算法来进行相位同步，导致系统复杂度上升。
[0008]3、高精度非数据辅助算法实现复杂度高；
[0009]现有的极少数高精度非数据辅助定时算法虽然精度较好，但在具体应用过程中复杂度较高，卷积过程消耗了大量硬件资源，导致系统实现更加困难。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的是为了解决现有的SOQPSK信号符号定时与相位联合同步算法在高精度、高动态范围情况下系统实现复杂度高的问题，提出了一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法。
[0011]本专利技术所述的一种低复杂度的高效SOQPSK信号符号定时与相位同步联合算法，用于从离散的接收信号得出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值；
[0012]该联合算法包括以下步骤：
[0013]步骤一、根据SOQPSK信号的相位响应特征计算复值函数
[0014]步骤二、根据步骤一获得的复值函数确定出其共轭复值函数
[0015]步骤三、对步骤一和步骤二获得的复值函数和进行简化以使其变为单值
函数，并使用乘法器和移位寄存器实现其与输入信号的卷积过程，从而获取简化后的复值函数以及简化后的复值函数
[0016]步骤四、利用步骤三获取的简化后的复值函数以及简化后的复值函数搭建计算模块，并根据该计算模块计算出反映符号间相位关系的中间函数和的值；
[0017]步骤五、根据步骤四计算出的和分别计算出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值。
[0018]本专利技术的有益效果是：该符号定时与相位联合同步算法，通过SOQPSK信号的相位响应特征计算复值函数，并对该复值函数进行简化以使其变为单值函数，之后利用移位寄存器以及乘法器实现此函数与输入信号的卷积过程；该符号定时与相位联合同步算法具有算法精度高，动态范围大，可同时实现符号定时与相位同步，且系统实现复杂度相对较低的特点；在维持了高精度的情况下，减小了系统实现的复杂度。
附图说明
[0019]图1为具体实施方式一所述的一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法流程图；
[0020]图2为具体实施方式一中复值函数实部的函数图像；
[0021]图3为具体实施方式一中复值函数虚部的函数图像；
[0022]图4为具体实施方式一中简化后复值函数实部的函数图像；
[0023]图5为具体实施方式一中简化后复值函数虚部的函数图像；
[0024]图6为具体实施方式一中计算和的通用实现框图；
[0025]图7为具体实施方式一中估计结果与的计算与补偿实现框图；
[0026]图8为具体实施方式一中在四倍符号速率的采样率情况下简化后的和计算框图；
[0027]图9为具体实施方式一中该符号定时与相位联合同步算法在简化前后的定时误差估计精度变化的仿真示意图。其中，每符号采样点数N＝4，符号观测长度L0＝200。
具体实施方式
[0028]具体实施方式一：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式所述的一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法，该联合算法用于从离散的接收信号得出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值；
[0029]该联合算法包括以下步骤：
[0030]步骤一、根据SOQPSK信号的相位响应特征计算复值函数
[0031]步骤二、根据步骤一获得的复值函数确定出其共轭复值函数
[0032]步骤三、对步骤一和步骤二获得的复值函数和进行简化以使其变为单值函数，并使用乘法器和移位寄存器实现其与输入信号的卷积过程，从而获取简化后的复值函数以及简化后的复值函数
[0033]步骤四、利用步骤三获取的简化后的复值函数以及简化后的复值函数搭建计算模块，并根据该计算模块计算出反映符号间相位关系的中间函数和的值；
[0034]步骤五、根据步骤四计算出的和分别计算出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值。
[0035]在本实施方式的步骤四中，利用步骤三获取的简化后的复值函数以及简化后的复值函数搭建计算模块，并根据该计算模块计算出反映符号间相位关系的中间函数和的具体方法为：
[0036]步骤三一、从接收信号x(t)中获得四路采样信号x(k)，其中k为离散采样的第k个采样序号；
[0037]步骤三二、将步骤一中获得的四路采样信号x(k)的两路信号分别与和卷积后，分别得到x(k)与的卷积结果和x(k)与的卷积结果；其中，为复值函数的实部，为复值函数的虚部；
[0038]步骤三三、将步骤三二中的x(k)与的卷积结果与虚数单位j做积后，与x(k)与的卷积结果相加，得到相加结果即x(k)与的卷积结果；
[0039]步骤三四、将步骤三二中的x(k)与的卷积结果与虚数单位j做积后，与x(k)与的卷积结果相减，得到相减结果即x(k)与的卷积结果；
[0040]步骤三五、将步骤一中获得的四路采样信号x(k)的另外两路信号分别与e
jπk/N
和e
‑
jπk/N
相乘，分别得到x(k)e
jπk/N
和x(k)e
‑
jπk/N
；并在x(k)e
jπk/N
的路径上设置了一个ND个点的延迟模块，以使x(k)e
jπ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法，其特征在于，该联合算法用于从离散的接收信号得出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值；该联合算法包括以下步骤：步骤一、根据SOQPSK信号的相位响应特征计算复值函数步骤二、根据步骤一获得的复值函数确定出其共轭复值函数步骤三、对步骤一和步骤二获得的复值函数和进行简化以使其变为单值函数，并使用乘法器和移位寄存器实现其与输入信号的卷积过程，从而获取简化后的复值函数以及简化后的复值函数步骤四、利用步骤三获取的简化后的复值函数以及简化后的复值函数搭建计算模块，并根据该计算模块计算出反映符号间相位关系的中间函数和的值；步骤五、根据步骤四计算出的和分别计算出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值。2.根据权利要求1所述的一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法，其特征在于，步骤四中，利用步骤三获取的简化后的复值函数以及简化后的复值函数搭建计算模块，并根据该计算模块计算出反映符号间相位关系的中间函数和的具体方法为：步骤三一、从接收信号x(t)中获得四路采样信号x(k)，其中k为离散采样的第k个采样序号；步骤三二、将步骤一中获得的四路采样信号x(k)的两路信号分别与的实部与虚部和卷积后，分别得到x(k)与的卷积结果和x(k)与的卷积结果；步骤三三、将步骤三二中的x(k)与的卷积结果与虚数单位j做积后，与x(k)与的卷积结果相加，得到相加结果即x(k)与的卷积结果；步骤三四、将步骤三二中的x(k)与的卷积结果与虚数单位j做积后，与x(k)与的卷积结果相减，得到相减结果即x(k)与的卷积结果；步骤三五、将步骤一中获得的四路采样信号x(k)的另外两路信号分别与e
jπk/N<...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟永钢，夏岳隆，杨明川，逄博，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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