[发明专利]SCCPM系统的联合迭代载波同步与解调方法

摘要

本发明提供了一种SCCPM系统的联合迭代载波同步与解调方法，包括编码调制、上变频、信道噪声、下变频、载波同步初始化、联合迭代载波同步与解调。本发明涉及装置包括SCCPM编码调制模块、上变频模块、下变频模块、载波同步初始化模块和联合迭代载波同步与解调模块。本发明克服了传统EM技术将载波同步与解调分开操作的缺点，降低了对数后验概率对载波参数的敏感性，大大提高了载波跟踪范围；同时也克服了现有技术无法跟踪含有载波频偏系统的缺点，能够同时跟踪含有载波频偏与载波相偏的系统。

主权项

一种SCCPM系统的联合迭代载波同步与解调方法，其特征在于包括下述步骤：(1)源信息比特经过编码调制，得到SCCPM基带信号波形，传送给上变频模块；(2)将上变频接收到的频带信号波形通过频谱搬移转换成频带信号波形；(3)将上变频得到的频带信号波形经过附加载波频偏和相偏的高斯白噪声信道，传送给下变频模块；(4)将下变频模块接收到的被多普勒频偏与高斯白噪声污染的频带信号波形通过频谱搬移转换成基带复信号波形，传送给载波同步初始化模块；(5)初始化参数计算，包括以下步骤：(5.1)根据CPM的状态网格转移结构，运用Log‑MAP算法计算每个时刻在含有载波参数值时CPM的前向状态对数概率修正值αk(s)与前向载波相位估计值其中，k＝0,1,...,N，N为CPM符号个数；(5.2)根据CPM的状态网格转移结构，运用Log‑MAP算法计算每个时刻在含有载波参数值时CPM的后向状态对数概率修正值βk(s)与后向载波相位估计值(5.3)根据CPM的状态网格转移结构，运用Log‑MAP算法计算每个时刻在含有载波参数值时CPM的符号对数后验概率λk(u；O)与调制波形对数后验概率λk(S；O)；(5.4)根据CPM的符号对数后验概率计算出比特对数后验概率λm(uj,O)，其中，j＝1,2,...,log2M；m＝1,2,...,L，M为CPM的符号进制数，L为CPM的调制比特数，满足L＝N×log2M；(5.5)计算每个时刻的载波相位估计值(5.6)将联合迭代载波同步与解调模块的CPM比特对数输入概率初始化为CPM调制波形对数输入概率初始化为输入载波相位初始化为迭代次数索引初始化为i＝1；根据所需要的误比特性能与实现复杂度，设置最大迭代次数Q；(6)联合迭代载波同步与解调，包括以下步骤：(6.1)CPM解调与载波估计：(6.1.1)根据CPM的状态网格转移结构，运用Log‑MAP算法计算每个时刻在含有载波参数值时CPM的前向状态对数概率并根据二阶PLL结构，利用输入载波相位值计算每个时刻的前向载波相位估计值(6.1.2)根据CPM的状态网格转移结构，运用Log‑MAP算法计算每个时刻在含有载波参数值时CPM的后向状态对数概率并根据二阶PLL结构，利用输入载波相位值计算每个时刻后向载波相位估计值(6.1.3)根据CPM的状态网格转移结构，运用Log‑MAP算法计算每个时刻在含有载波参数值时CPM的符号对数后验概率与调制波形对数后验概率(6.1.4)根据CPM的符号对数后验概率计算出比特对数后验概率(6.1.5)计算每个时刻的输出载波相位值(6.2)卷积码译码：(6.2.1)将CPM比特对数后验概率减去比特对数输入概率，经比特解交织模块后作为卷积码码字比特的输入对数概率送入卷积码译码模块γm(i)(c;I)=X-1[λm(i)(uj;O)-λm(i)(uj;I)]]]>其中，X代表SCCPM中的比特交织器，X‑1代表与交织器相对应的比特解交织器；(6.2.2)根据卷积编码的状态网格转移图，运用Log‑MAP算法计算出卷积码信息比特对数后验概率与卷积码码字比特对数后验概率其中，K为卷积码信息比特个数；(6.3)迭代更新将下次迭代时CPM比特对数输入概率更新为当前迭代时卷积码码字比特对数后验概率减去卷积码码字比特对数输入概率经比特交织模块后的输出结果，即λm(i+1)(uj;I)=X[γm(i)(c;O)-γm(i)(c;I)]]]>将下次迭代时CPM波形对数输入概率更新为当前迭代时CPM波形对数后验概率减去CPM波形对数输入概率，即将下次迭代时输入载波相位值更新为当前迭代时输出载波相位值，即令i值加1，重复步骤(3.1)，开始下一轮迭代；(6.4)当迭代次数i达到设定值Q时，根据卷积码信息比特对数后验概率判决出源信息比特。