自适应滤波算法及其数字载波解调应用的仿真研究

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随着无线通信技术的不断发展和日益成熟,如何在复杂的通信环境下有效的解调信号并利于数字实现是近年研究的新课题。在通信领域,自适应算法在自适应均衡、自适应频率跟踪与检测等方面的应用比较成熟。随着研究的深入,发现利用自适应滤波器的抗干扰性能和对信号的跟踪能力,可以更加简单的提取基带信息,取得比常用相干解调更理想的性能,亦利于DSP实现。本文通过首先对各种自适应算法进行了研究和分析,然后在数字载波传输中,针对算法在解调技术中的应用进行了深入研究,对二相相移键控信号的自适应解调进行了改进,并针对四相相移键控信号和正交幅度调制信号提出了新的解调方法。最后在动态仿真软件System View的环境下构建了自适应滤波器和调制解调系统的模型,模拟实际环境对其性能进行仿真分析。本文主要包括以下几个方面内容:简介动态仿真软件System View的特点和主要功能。对多种自适应算法进行了研究分析和对比。分析讨论了ASK、FSK的自适应解调方法,提出利用NDLMS算法对DPSK信号进行解调的方法。在实际信道中,通过仿真验证,它与锁相环提取载波相干解调相比,误码性能提高了2~3dB。结合调制信号中正交载波的特点,分别提出了QDPSK信号及QAM信号的自适应解调方法,将误码性能提高了约2dB。在System View中建立了LMS、NLMS、NDLMS等多种自适应算法的仿真模块,并在研究自适应解调的前提下进行了性能的对比分析,以验证理论结果。在System View中建立了完整的DPSK、QDPSK、QAM调制解调仿真系统,为自适应解调仿真分析研究做出了铺垫。在System View中仿真实现了上述信号的相干解调和自适应解调两种方法,并模拟通信的实际环境分析对比解调性能,验证前述的理论分析。仿真中,针对DPSK信号的自适应解调中小信噪比下门限失效的问题,提出了利用误差改进门限判决的方法,将误码性能提高了1~2dB。
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