基于扫频算法的QAM载波恢复技术研究
高阶qam调制信号的载波恢复技术研究
高阶qam调制信号的载波恢复技术研究高阶QAM调制信号的载波恢复技术研究引言：高阶QAM调制信号是一种常用的数字调制技术，它通过在正交信号上调制不同的幅度和相位来传输信息。
然而，高阶QAM调制信号的解调过程中，由于噪声、多径效应等因素的影响，载波会发生漂移，从而导致解调错误，降低系统性能。
因此，研究高阶QAM调制信号的载波恢复技术对于提高系统的可靠性和性能至关重要。
一、背景介绍高阶QAM调制信号是一种基于正交信号的调制技术，常用的高阶QAM调制有16QAM、64QAM、256QAM等。
在传输过程中，信号会受到多种干扰，其中之一就是载波漂移。
载波漂移会导致解调过程中信号的相位和幅度发生变化，从而引起解调错误。
因此，研究高阶QAM调制信号的载波恢复技术具有重要的理论和应用价值。
二、载波恢复的原理和方法在高阶QAM调制信号的解调过程中，载波恢复技术的目标是准确地恢复信号的相位和幅度。
为了实现这个目标，目前主要采用的方法有两种，一种是基于相位锁定环路（PLL）的方法，另一种是基于盲解调的方法。
1.基于PLL的方法基于PLL的方法是一种常用的载波恢复技术，它通过不断调整本地振荡器的相位和频率，使其与接收到的信号保持同步。
其中，最常用的PLL结构是Costas环路，它通过一个二阶环路来恢复信号的相位和幅度。
在Costas环路中，通过比较解调信号的实部和虚部，可以得到相位误差信号，然后通过一个积分环节和一个低通滤波器来调整本地振荡器的相位和频率，最终实现载波的恢复。
2.基于盲解调的方法基于盲解调的方法是一种无需已知信号的先验知识，通过统计方法来估计载波的相位和幅度。
其中，最常用的方法是基于最大似然估计的盲解调方法。
在这种方法中，通过最大化接收信号的似然函数，利用迭代算法来估计载波的相位和幅度。
这种方法不需要已知信号的先验知识，适用于复杂的信道环境和高阶QAM调制信号。
三、研究进展和挑战高阶QAM调制信号的载波恢复技术已经取得了一定的研究进展。
QAM全数字接收机载波相位恢复环路
QAM全数字接收机载波相位恢复环路
邓洋;赵民建;王匡;仇佩亮
【期刊名称】《电路与系统学报》
【年(卷),期】2002(007)002
【摘要】本文着重研究全数字QAM接收机中载波恢复环路的设计,采用快慢两个数字环路来进行载波恢复.慢环路由锁频器(Frequency Detector)、锁频锁相器(Phase and Frequency Detector)等组成,快环路由相位解旋器和锁相器(Phase Detector)组成.仿真结果表明,在AWGN条件下,两个环路的环路参数设置存在一个最佳点,当两个环路工作在这个最佳点附近时接收机能够很好的进行载波频率、相位的恢复,相位噪声对接收机性能的影响最小.最后,给出了在不同信噪比下的最佳环路参数表.
【总页数】5页(P105-109)
【作者】邓洋;赵民建;王匡;仇佩亮
【作者单位】浙江大学,信息与电子工程学系,浙江,杭州,310027;浙江大学,信息与电子工程学系,浙江,杭州,310027;浙江大学,信息与电子工程学系,浙江,杭州,310027;浙江大学,信息与电子工程学系,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.TC-QAM系统中的载波相位恢复方法 [J], 李辉;张行
2.一种基于峰度的 QAM 信号盲均衡与载波相位恢复准则 [J],
3.一种全数字QAM接收机符号定时和载波相位恢复方案 [J], 郑大春;项海格
4.全数字接收机中一种载波相位恢复的新方法 [J], 樊平毅;冯重熙
5.QAM全数字接收机符号同步环路 [J], 刘莉琛;蒋文军;朱维乐
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一种全数字QAM接收机符号定时和载波相位恢复方案
一种全数字QAM接收机符号定时和载波相位恢复方案郑大春;项海格
【期刊名称】《通信学报》
【年(卷),期】1998(19)7
【摘要】本文提出的全数字QAM接收机同步系统的实现方案,将最大平均功率定时同步算法与最大似然载波相位恢复方法相结合,实现了符号定时的同步和载波相位的恢复,整个算法构成一个数字信号处理过程,将符号定时、载波相位和符号解调最佳问题的三维搜索分解为符号定时和载波相位最佳估计的一维搜索,在实现同步的同时也得到符号的最佳解调.算法在定时和相位估计过程中分别采用局部并行前向结构,运算速度快,不需要专门设计同步头就能用于TDAM突发模式.
【总页数】1页(P0)
【作者】郑大春;项海格
【作者单位】北京大学电子学系,北京,100871;北京大学电子学系,北京,100871【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.一种全数字接收机的定时同步r与载波大频偏估计方法设计与实现 [J], 邱文静
2.一种用于QAM接收机的符号定时盲恢复方法 [J], 杨彦伟;史东滨;万毅
3.QAM全数字接收机载波相位恢复环路 [J], 邓洋;赵民建;王匡;仇佩亮
4.正交复用QAM系统的定时和载波相位跟踪新算法 [J], 周毅;朱雪龙
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QAM盲载波恢复算法---DD算法(频率捕获范围代码)
%%DD算法---频率捕获范围%仿真参数N = 500000;M = 256;SNR = 30;samplingFreq = 5000000;carrFreqOffset = -300000:20000:300000; carrPhsOffset = 0;h1 = modem.qammod('M',2^8, 'SymbolOrder', 'Gray');h2 = modem.qamdemod('M', 2^8, 'SymbolOrder', 'Gray');%鉴相器参量DifferOfPha = zeros(1,N);DD_bitsOutput = zeros(1,N);DD_DifferOfPha = zeros(1,N);Z = zeros(1,N);Y = zeros(1,256);%锁定检测器参量lamuda = 0.7;beita = 0.6;Ncounter = 0;Track_sign = 0;MeanOfY = 0;Lock_N = zeros(1,length(carrFreqOffset));%环路滤波器及NCO参量fs = samplingFreq;fn = 50000;yita = 0.5;wn = 2*pi*fn/fs;Kp = 2*yita*wn;Ki = wn^2;PraZ = 0;PhasControl = 0;PhaseOfNCO = 0;%环路捕获频率PreAcqFreq = 0;RealAcqFreq = zeros(1,length(carrFreqOffset));%通信过程仿真for fre = 1:1:length(carrFreqOffset)bitSrc = randi([0 M-1],1,N);bitsTransmit = modulate(h1,bitSrc);phaseStep = carrFreqOffset(fre) / samplingFreq;phaseVar = phaseStep * (0:1:length(bitsTransmit)-1);aftFreOffset = bitsTransmit .* exp(1j*(2*pi*phaseVar+carrPhsOffset)); bitsnoise = awgn(aftFreOffset,SNR,'measured');for m=1:N%%PDDifferOfPha(m) = bitsnoise(m)*exp(-1j*PhaseOfNCO);DD_bitsOutput(m) = demodulate(h2,DifferOfPha(m));DD_DifferOfPha(m) = modulate(h1,DD_bitsOutput(m));Ncounter=Ncounter+1;if(abs(DD_DifferOfPha(m)-DifferOfPha(m))<lamuda)Y(Ncounter)=1;elseY(Ncounter)=0;endif(Ncounter==256)MeanOfY = mean(Y);Ncounter = 0;endif(Track_sign==0)Z(m) = imag(DifferOfPha(m)/DD_DifferOfPha(m));if(MeanOfY>yita)Track_sign = 1;Lock_N(fre) = m;endelseZ(m) = imag(DifferOfPha(m)/DD_DifferOfPha(m)); end%%Loop FilterPhaz = Kp*Z(m) + PhasControl;PhasControl = Ki*Z(m) + PhasControl;%%NCOPhaseOfNCO = PhaseOfNCO + Phaz;%%acqucisition frequencyAcqfreq = 0.01*PhasControl + 0.99*PreAcqFreq; PreAcqFreq = Acqfreq;RealAcqFreq(fre) = PreAcqFreq/2/pi*5000000;endend%figurefigure(1);i1 = 1:1:length(carrFreqOffset);plot((i1-16)*20000,RealAcqFreq,'k-*','linewidth',2); xlabel('实际频率偏移/Hz');ylabel('环路捕获频率/Hz');grid on;if 0figure(2);i2 = 1:1:length(carrFreqOffset);plot((i1-16)*20000,Lock_N,'k-*','linewidth',2);xlabel('实际频率偏移/Hz');ylabel('环路工作时间/T');end。
多电平QAM数字微波系统中的导频插入载波恢复法性能分析
多电平QAM数字微波系统中的导频插入载波恢复法性能分
析
金侃;孔宪正
【期刊名称】《通信学报》
【年(卷),期】1991(012)002
【摘要】本文对多电平QAM数字微波系统中载波恢复方法之一的导频插入法进行了一全面研究。
从能抑制基带信号低频分量的反馈平衡编码入手,导出经反馈平衡编码后的信号功率谱;导出插入导频分量的大小与信号平均功率衰减程度的关系和采用导频插入法的MQAM系统误码率计算公式;分析了信道多径衰落、剩余的信号低频分量对导频的干扰作用;给出了采用导频插入法的MQAM系统性能计算机模拟结果。
理论估算和计算机模拟结果均表明,在MQAM系统中,用导频插入载波恢复法能取得较满意的效果,在许多方面,特别是M值很大的情况,优于环路载波恢复法。
【总页数】9页(P26-33,42)
【作者】金侃;孔宪正
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN925
【相关文献】
1.多电平QAM数字微波系统几种载波恢复环路的结构及性能分析 [J], 金侃
2.QAM解调系统中数字载波恢复算法的研究 [J], 戴岚;罗武忠
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一种高阶QAM联合载波恢复算法的研究
一种高阶QAM联合载波恢复算法的研究彭钧;郭见兵;陈东进【摘要】文章在载波恢复的初始环节讨论了一种基于非线性变换的载波频偏盲估计算法,通过分析估计出了最小均方误差,提出了一种适用于中、高信噪比(SNR)下的简化算法,之后再用锁相环(PLL)技术跟踪细微的频偏和相位偏移.仿真结果证实了该算法的可信性和有效性,从而获得了一种简易的对高阶正交幅度调制(QAM)的载波恢复方法.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P20-22,43)【关键词】载波恢复;盲估计算法;极性判决锁相环;软件仿真【作者】彭钧;郭见兵;陈东进【作者单位】光纤通信技术和网络国家重点实验室,湖北,武汉,430074;武汉虹信通信技术有限责任公司,湖北,武汉,430074;光纤通信技术和网络国家重点实验室,湖北,武汉,430074;武汉虹信通信技术有限责任公司,湖北,武汉,430074;光纤通信技术和网络国家重点实验室,湖北,武汉,430074;武汉虹信通信技术有限责任公司,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】TN9150 引言载波恢复是数字通信系统中必不可少的，它补偿了信号在传输中所造成的频偏损害并且跟踪相位。
在全数字解调中，由于发送端和接收端的载波振荡频率和相位不可能完全一致以及信道的时变特性，信号相位在传输中会受到损害，引起相位误差，而且短波信道的频率色散性也会引起很大的频偏，体现在星座图上就是旋转的星座。
为此，必须在接收端补偿这个频偏，使其不再转动。
由于正交幅度调制(QAM)技术对载波偏移的敏感性，使得载波恢复技术显得尤为重要。
文章在载波恢复的初始环节讨论了一种基于非线性变换的载波频偏盲估计算法，通过分析估计出了最小均方误差，提出了一种适用于中、高信噪比(SNR)下的简化算法，之后再用锁相环技术跟踪细微的频偏和相位偏移。
1 算法的基本描述1.1 无数据辅助的载波频偏估计算法本文采纳文献[1]提出的频偏粗估计的简化算法。
高阶qam调制信号的载波恢复技术研究
高阶qam调制信号的载波恢复技术研究高阶QAM调制信号是一种常见的数字通信调制技术，它在现代通信系统中得到了广泛应用。
然而，在接收端，由于信号受到传输过程中的噪声和失真的影响，原始调制信号的载波信息可能会丢失或变形。
因此，研究高阶QAM调制信号的载波恢复技术对于提高通信系统的性能至关重要。
在高阶QAM调制信号的载波恢复技术研究中，一种常见的方法是使用相干解调技术。
相干解调是一种基于相位和幅度信息的解调方法，通过估计原始调制信号的相位和幅度来恢复丢失的载波信息。
相干解调技术可以分为两个主要步骤：载波频率估计和相位估计。
载波频率估计是指估计接收信号中的载波频率。
在接收端，由于传输过程中的噪声和失真，信号的载波频率可能会发生偏移。
为了恢复原始调制信号，需要准确地估计载波频率。
常用的载波频率估计方法包括最大似然估计、最小均方误差估计和相关函数估计等。
这些方法可以通过计算接收信号的自相关函数或互相关函数来获得载波频率的估计值。
相位估计是指估计接收信号中的相位信息。
相位信息是恢复原始调制信号的关键，因为它包含了调制信号中的信息。
相位估计的主要挑战是在噪声和失真的情况下准确地估计相位。
常用的相位估计方法包括最大似然估计、最小均方误差估计和最大后验概率估计等。
这些方法可以通过计算接收信号的差分相位或相位误差来获得相位的估计值。
除了相干解调技术，还可以使用非相干解调技术来恢复高阶QAM调制信号的载波信息。
非相干解调技术不需要准确的载波频率和相位信息，而是通过估计信号的幅度信息来恢复载波信息。
常用的非相干解调技术包括零交叉检测法、平方解调法和自相关解调法等。
这些方法可以通过计算接收信号的幅度平方或自相关函数来获得载波信息的估计值。
高阶QAM调制信号的载波恢复技术是一项重要的研究课题。
相干解调技术和非相干解调技术都可以用于恢复高阶QAM调制信号的载波信息。
通过准确地估计载波频率、相位或幅度，可以有效地恢复原始调制信号，提高通信系统的性能。
QAM光信号相干检测载波相位恢复的研究的开题报告
QAM光信号相干检测载波相位恢复的研究的开题报告一、选题背景随着信息技术的发展和应用，光通信在现代通信系统中具有越来越重要的地位。
而光通信中的信息传输往往依赖于光载波的相位和振幅信息，因此光载波相位恢复一直是光通信系统中的重点和难点。
QAM光信号是一种常用的调制方式，其信号中包含了相位和振幅信息。
在QAM光信号的解调过程中，需要进行载波相位恢复，并对数据进行相干检测。
因此，系统优化QAM光信号相干检测载波相位恢复方法，具有重要的应用意义。
二、研究目的本课题旨在研究QAM光信号相干检测载波相位恢复方法，提高光通信系统中QAM光信号的信息传输效率和数据传输性能。
三、研究内容1. QAM光信号的基本原理和特点2. QAM光信号相干检测方法的研究和分析3. QAM光信号载波相位恢复的研究和分析4. 系统优化和 QAM光信号调制参数选择策略的研究四、研究方法本课题主要使用理论分析和模拟仿真相结合的方法进行研究。
利用MATLAB等软件实现QAM光信号相关算法，通过模拟仿真的方式进行性能分析和验证。
五、研究意义本研究将探究QAM光信号相干检测载波相位恢复的优化方法，提高光通信系统中QAM光信号传输的效率和性能。
该研究成果可以为光通信领域的研究和应用提供重要的理论和实践指导。
同时，也为其他调制技术在光通信中的应用提供了有价值的参考。
六、预期成果1. 对QAM光信号相干检测载波相位恢复方法进行了系统的研究和优化；2. 实现了QAM光信号相关算法；3. 对不同调制参数的选择策略进行了分析和优化；4. 探讨了QAM光信号在光通信系统中的应用前景。
七、参考文献[1]Gower K., Townley J. R. Tracking errors in optical heterodyne communication[J]. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1979,15(3):236-241.[2] Liu Y, Xu J, Mao C, et al. 256QAM-OFDM signal transmission based on a dual-pump phase insensitive amplifier[J].Optical Express, 2014, 22(19): 22858-22865.[3] Yang X, Shaulov S, Schatz R, et al. Experimental demonstration of optical QAM-BPSK/nRZ-DPSK demultiplexers for phase-conjugated twin waves[J].Optics Express, 2011, 19(4):2953-2963.。
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文章 编 号 ： ０ ２ ８ ９ （ ０ ） ５ ０ ５ — ５ １０ — ６ ２２ １ ０ — ０ ７ ０ １
基于扫频算法的 Ｑ Ｍ 载波恢复技术研究 Ａ
汪 建 ， 刘华平 ２刘 贤华
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上 结 合 面 向判 决 算 法 ， 现 了对 载 波ห้องสมุดไป่ตู้大 范 围 内 频偏 的 捕 捉 和 跟 踪 ； 进 了 扫 频 门 限 的 设 定 方 法 ， 得 在 各 种 Ｑ Ｍ 制 式 下 该 算 法 实 改 使 Ａ
都 具 有 快 速 的 频 偏 捕 捉 能 力 。Ｍａ ａ ｔ ｂ仿 真结 果 表 明 ， 方 法 性 能 可 靠 ， 偏 捕 捉 范 围 可达 ５ ｌ 该 频 ％符 号 率 ， 用 于 高 速 全 数 字 Ｑ Ｍ 接 适 Ａ
（ ．重庆 邮 电 大 学 ，重 庆 ４ ０ ６ ； ． 庆 四 联 微 电子 有 限公 司 ， 重庆 ４ １ ２ ） １ ００５２ 重 ０ １ １
【 摘
要 】 针对 Ｑ Ｍ 调 制 解 调 方 案 ， 讨 一 种 行 而 有 效 的 载 波 恢 复 技 术 。 扫 频 算 法 具 有 极 大 的 频 偏 捕 获 能 力 ， 扫 频 算 法 的 基 础 Ａ 探 在
ｒａｈ ｓ５ ｓｍｂｌ ａ ａ ｔｒ ｇｒｎｅ ｗ ｉｈａ ｐｉ ｏａ ｉ ｔ ｒｎｍｉ ｉ Ａ ｒｃｉ ｎ ｙｔｍ ｅｃ ｅ ％ ｙ ｏｉ ｒｔ ｃｐｕｉ ａｇ ． ｈ ｐｌ ｓｔ ｌ ｄｇ ａ ｔ ｓ ｓ ｏ Ｑ Ｍ ｅ ｅ ｉｇｓｓ ． ｃ ｅ ｎ ｃ ｅ ｌ ｉｌ ａ ｓｎ ｖ ｅ 【 ｙ ｗ ｒ ｓ ａ ｉ ｅｏｅ ； ｗ ｅｉｇ ａ ｏｉ ｍ； ｅｉｏ ｉ ｃｅ ｅ ｏ；Ｑ Ｍ Ｋｅ ｏｄ 】ｃｒ ｅ ｒｃｖｒ ｓ ｅｐｎ ｌ ｒｈ ｄ ｃ ｉｎ ｄｒ ｔｄ ｍ ｔ ｄ Ａ ｒ ｙ ｇ ｔ ｓ ｅ ｈ
因 为 ： 送 端 和 接 收 端 的 本 地 振 荡 器 时 钟 不 一 致 ， 频 发 高
在 Ｑ Ｍ 解 调 方 案 中 ， 波恢 复 环路 需 要 满 足 两方 面 Ａ 载 的要 求 ： 大 的频 偏 搜 索 范 围 和较 小 的 相 位 抖 动 ． 较 而这 两 方 面 的 要 求 往 往 又 是 相 互 矛 盾 的［ 由于 高 阶 Ｑ Ｍ 星座 ２ １ 。 Ａ 点 的 距 离 相 差 较 小 ， 方 形 星座 缺 少 角 点 ， 使 得 传 统 的 非 这
Ｗ ＡＮＧ ｉｎ ， Ｕ Ｈｕ ｐｉｇ，ＬＩ Ｘｉｎ ｕ Ｊａ ＬＩ ａ ｎｚ Ｕ ａ ｈ ａ
（．Ｃ ｏｇ ｉｇ Ｕ ｉｅ ｉ ｆＰ ｓｓａｄ Ｔｌｃｍｍ ｎｃｔ ｎ，Ｃ ｏｇ ｉｇ ４ ０ ６ ，Ｃ ｉａ ２ ｉＭｉｒｅｅｔ ｎｃ ｏ ｔ． ｈｎ ｑｎ ０ １ １ ｈｎ ） 』 ｈ ｎｑｎ ｎｖｒ ｔ ｏ ｏｔ ｎ ｅ ｏ ｕ ｉａｉ ｓ ｈ ｎｑｎ ０ ０ ５ ｈｎ ； ．Ｓｃ ｃｏｌ ｒ ｉｓＣ ． ｄ，Ｃ ｏｇ ｉｇ４ １２ ，Ｃ ｉａ ｓｙ ｅ ｏ ｃｏ ，Ｌ
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收系统。
【 键 词 】 载波 恢 复 ； 频 ； 向判 决 ； Ａ 关 扫 面 Ｑ Ｍ 【 中图 分 类 号 】Ｔ ９ １ Ｎ １． ３ 【 献 标 识 码 】Ａ 文
Ｒ ｓａ ｃ ａ ｅ ｎ ＱＡ ｅｅ ｒｈ Ｂ ｓｄ ｏ Ｍ ａ ｒｅ ｃ ｖ ｒ ｔｏ ｆＳ ｅ ｉｇ Ａｌｏ ｉ ｍ Ｃ ｒ ｉ Ｒｅｏ ｅ ｙ Ｍｅｈ ｄ ｏ ｗｅｐｎ ｇ ｒｔ ｒ ｈ
ｄｒｃ ｄ ｍ ｔｏ ． ｌ ｎｉ ｐｏｅ ｅｉ ｆｓ ｅｐｎ ｈｅｈｌ ｓｕｅ ｎ ｅ ｌ ｏ ｅｒｎ ｆＱ Ｍ，ｍａｉｇ ｔ ｌ ｒｈ ａｅ ｉ ｔ ｅｈｄ Ａ ｓ ａ ｍ ｒｖｄ ｄｓ ｎ ｏ ｗ ｅｉｇ ｔｒ ｏｄ ｉ ｓｄ ｕ ｄｒａ ｆｔ ａ ｋ ｏ Ａ ｅｅ ｏ ｇ ｓ ｌ ｈ ｋｎ ｈ ａ ｏｉ ｍ ｈ ｖ ｅ ｇ ｔ
０ 引 言
在 数 字 通 信 系 统 中 ， 地 载 波 与 调 制 载 波 的 同步 性 本
使 两 者 达 到 同 频 同相 『 因 此 ， 波 恢 复 在 Ｑ Ｍ 接 收 系 １ ＿ 。 载 Ａ
统 中是 一 项 十 分重 要 的 技 术 。
是 影 响 系 统 解 调 性 能 的 主要 原 因之 一 ， 信 号 在 传 播 过 而 程 中 频率 偏 移 和相 位偏 移 的 产 生 是 不 可 避 免 的 。主 要 是
ａ ｉ ｔ ｔ ａ ｔｒ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｆｅ ａ ｔ Ｔ ｅ ｓｍｕ ａ ｉｎ ｅ ｕ ｔ ｉ Ｍａ ｌｂ ｓ ｏ ｓ ｈ ｔ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｉｃ ｓ ｅ ｉ ｏ ｅｉ ｂｌｔ ｎ ｂｌ ｙ ｏ ｃ ｐ ｕ ｅ ｆ ｑ ｅ ｃ ｆ ｔ ｆ ｓ． ｉ ｒ ｓ ｈ ｉ ｌｔ ｒ ｓ ｌ ｗ ｔ ｏ ｓ ｈ ｔ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｔ ｏ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｓ ｆ ｒ ｌ ｉ ｙ ａ ａ ｉ ａ ｄ