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随着对通信速率和质量要求的不断提高,通信内容和方式的不断丰富,信号频谱越来越密集,无线频谱资源越来越紧张,终端功耗越来越大。CPM作为一种恒包络调制,对非线性失真不敏感且具有较高的功率效率及频谱利用率,已被广泛地应用到电台通信、深空通信、高频段通信等专用无线通信领域中,近期它又作为一种60GHz毫米波无线通信中的一种可行调制方式引起了广泛的关注。随着通信系统带宽的增加、频率的增高、信道环境的复杂度不断加剧,信道畸变、频率选择性衰落及带内群时延波动等问题随之而来,传统的CPM信号处理方法已经不能很好地适应信道的恶劣变化,因此在CPM收发机的设计中,寻找有效的对抗上述恶劣信道环境的同步、均衡及信道补偿技术是十分必要的。本文的主要研究内容包括以下几方面：(1)对CPM信号的原理及模型进行了阐述分析,对多径衰落信道及带内群时延波动信道进行了经典建模及相关参数设定。介绍了基于差分相关的CPM同步技术,并在此基础上提出了一种理论性能最优的基于ML的同步算法,其中包括帧同步、频偏估计、初相估计及定时误差估计。经仿真对比后得到,基于ML的同步算法具有远优于差分相关同步算法的性能。(2)针对CPM传输中多径信道的频率选择性衰落问题,对CPM接收机中的频域均衡技术进行了讨论。由于CPM信号的特殊性,需要将其进行离散线性表示后再经傅里叶变换到频域进行均衡,这里提出了两种离散化方法,正交分解和Laurent分解。分别在信道响应已知及未知的条件下,采用基于上述两种离散化方法的频域均衡算法进行仿真,其中信道响应未知的情况还需要进行信道估计及信噪比估计,结果表明,两种算法均可以很好地对抗频率选择性衰落且Laurent分解的性能略优于正交分解。(3)针对射频滤波器引入的带内群时延波动,提出了一种基于参数估计的预补偿算法。首先对带内群时延波动对CPM收发系统的影响进行了理论分析,然后提出了一种基于参数估计的群时延预补偿算法,该算法通过基于MMSE的迭代估计算法得到预补偿滤波器的相关参数,通过计算机模拟出需要的预补偿滤波器,对发送和接收端的射频滤波器进行预补偿,实现复杂度较低,可维护性较高。仿真显示,在群时延模型的阶数与滤波器的阶数选择恰当时,其BER性能可以无限逼近理想BER性能曲线。