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第1章 概述&Jon Hamkins,Marvin K.Simon 1

1.1 绪论 2

1.1.1 信号模型 2

1.1.2 接收信号的分析 4

1.2 无线电接收机结构 7

1.2.1 常规无线电接收机 7

1.2.2 Electra 8

1.2.3 自主无线电接收机 8

1.3 自主无线电接收机的估计器和分类器 9

1.3.1 载波相位跟踪 10

1.3.2 调制分类 10

1.3.3 信噪比估计 11

1.3.4 频率跟踪 12

1.4 一种迭代的信息传递结构 12

1.4.1 来自符号时钟估计器的信息 12

1.4.2 来自相位跟踪器的信息 13

1.4.3 来自调制分类器的信息 13

1.4.4 来自解码器的信息 13

1.5 一个演示验证实验 13

参考文献 14

第2章 Electra无线电接收机&Edgar Satorius,Tom Jedrey,David Bell,Ann Devereaux,Todd Ely,Edwin Grigorian,Igor Kuperman,Alan Lee 16

2.1 Electra接收机的前端处理 17

2.1.1 AGC 17

2.1.2 ADC 20

2.1.3 数字下变频和抽取 21

2.2 Electra解调 22

2.2.1 频率捕获和载波跟踪环 22

2.2.2 导航：多普勒相位测量 25

2.2.3 符号时钟恢复 25

2.2.4 维特比节点同步和符号SNR估计 28

2.3 Electra数字调制器 32

参考文献 34

第3章 调制指数估计&Marvin K.Simon,Jon Hamkins 36

3.1 相干估计 37

3.1.1 BPSK 37

3.1.2 M-PSK 40

3.2 非相干估计 42

3.3 在调制、数据速率、符号时钟和SNR未知情况下的估计 45

3.4 载波频率未知情况下的非相干估计 48

第4章 频率校正&Dariush Divsalar 50

4.1 残留载波的频率校正 50

4.1.1 信道模型 50

4.1.2 在AWGN信道上的最优频率估计 51

4.1.3 瑞利衰落信道的最优频率估计 52

4.1.4 开环频率估计 52

4.1.5 闭环频率估计 53

4.2 已知数据调制信号的频率校正 57

4.2.1 信道模型 57

4.2.2 开环频率估计 58

4.2.3 闭环频率估计 59

4.3 未知数据调制信号情况下的频率校正 61

4.3.1 开环频率估计 62

4.3.2 闭环频率估计 63

参考文献 65

第5章 数据格式和脉冲波形分类&Marvin K.Simon,Dariush Divsalar 66

5.1 BPSK调制数据格式相干分类器 67

5.1.1 BPSK调制数据格式的最大似然相干分类器 67

5.1.2 简化的BPSK调制数据格式分类器 68

5.1.3 相干BPSK调制的误分类概率 69

5.2 QPSK调制数据格式相干分类器 73

5.2.1 QPSK调制数据格式最大似然相干分类器 73

5.2.2 简化的QPSK调制数据格式分类器 74

5.2.3 相干QPSK的误分类概率 75

5.3 BPSK调制数据格式非相干分类 76

5.3.1 BPSK调制数据格式最大似然非相干分类器 76

5.3.2 非相干BPSK的误分类概率 81

5.4 QPSK调制数据格式最大似然非相干分类器 83

5.5 残留载波和抑制载波情况下BPSK调制数据格式的最大似然相干分类器 83

5.6 残留载波和抑制载波情况下BPSK调制数据格式最大似然非相干分类器 87

5.7 最大似然脉冲波形分类 91

参考文献 91

第6章 信噪比估计&Marvin K.Simon,Samuel Dolinar 92

6.1 估计器的信号模型及构成 93

6.1.1 采样形式 93

6.1.2 I＆D形式 96

6.2 相位补偿的方法 97

6.3 h±的计算 99

6.4 SNR估计器的均值和方差 99

6.4.1 精确的矩计算 100

6.4.2 渐近矩计算 103

6.5 存在符号时钟误差情况下的SNR估计 110

6.5.1 估计器的信号模型和构成 110

6.5.2 SNR估计器的均值和方差 112

6.6 广义SSME所提供的性能改进 113

6.7 提高广义SSME稳健性的方法 118

6.8 BPSK调制数据下SSME的特例 120

6.9 与SNR估计器方差的Cramer-Rao下边界比较 122

6.10 在频率不确定情况下性能的改善 126

6.11 存在符号时钟误差时过采样因子对于改进SSME性能的影响 129

6.12 其他调制 133

6.12.1 偏移QPSK 133

6.12.2 QAM 136

6.13 时间复用SSME 137

6.13.1 自适应SSME 140

参考文献 143

附录6-A SSME渐近均值和方差的推导 145

第7章 数据速率估计&Andre Tkacenko,Marvin K.Simon 147

7.1 基于SSME SNR估计器均值的数据速率估计 148

7.1.1 信号模型和假设 148

7.1.2 SSME SNR估计器与数据速率估计的关系 149

7.1.3 SSME数据速率估计算法 152

7.1.4 GLRT型SSME数据速率估计算法 153

7.2 符号时钟误差对数据速率估计的影响 153

7.3 符号时钟误差的量化 156

7.3.1 基于SSME的数据速率估计器的全数字实现 156

7.3.2 SSME数据速率／SNR／符号时钟误差估计算法 159

7.3.3 GLRT型SSME数据速率／SNR／符号时钟误差估计算法 159

7.4 基于SSME估计算法的仿真结果 160

7.4.1 用于评估估计算法性能的衡量标准 160

7.4.2 基于SSME的数据速率估计算法作为SNR函数的性能 163

7.4.3 作为符号时钟误差函数的基于SSME的数据速率估计算法的性能 169

参考文献 173

第8章 载波同步&Marvin K.Simon,Jon Hamkins 174

8.1 抑制载波与残留载波同步 175

8.2 混合载波同步 177

8.3 有源与无源支路滤波器 180

8.4 任意调制的载波同步 190

8.4.1 MPSK 190

8.4.2 QAM和非平衡QPSK 199

8.4.3 π/4微分编码QPSK 204

参考文献 205

附录8-A BPSK信号载波相位估计误差方差的Cramer-Rao边界 206

第9章 调制分类&Jon Hamkins,Marvin K.Simon 210

9.1 序 211

9.1.1 信号模型 211

9.1.2 条件似然函数 212

9.2 调制分类器 213

9.2.1 ML分类器 213

9.2.2 次优分类器 214

9.3 门限最优化 216

9.3.1 以前推导出的门限的次最优特性 216

9.3.2 经验门限最优化 217

9.4 复杂度 219

9.4.1 ML分类器 219

9.4.2 粗略积分近似ML分类器 219

9.4.3 qGLRT分类器 220

9.4.4 qLLR和nqLLR 220

9.5 分类基底误差 220

9.6 数字结果 222

9.7 未知符号时钟 226

9.8 BPSK/π/4-QPSK分类 228

9.8.1 先在数据，然后在载波相位上进行平均的ML非相干分类器 228

9.8.2 先在载波相位，然后在数据上进行平均的ML非相干分类器 229

9.8.3 次最优分类器 230

9.9 偏移正交调制的非相干分类 231

9.9.1 信道模型和条件似然函数 231

9.9.2 OQPSK相对BPSK分类 234

9.9.3 次最优（简化实现）分类器 236

9.9.4 MSK相对QPSK分类 239

9.10 存在残留载波频偏情况下的调制分类 240

参考文献 241

附录9-A GLRT参数估计 244

附录9-B π/4 QPSK调制的载波相位ML估计 248

第10章 符号同步&Marvin K.Simon 251

10.1 MAP激励的闭环符号同步 252

10.2 DTTL——在高SNR条件下用于二进制NRZ信号的MAP估计环的一种实现 254

10.3 常规与线性数据跳变跟踪环 257

10.3.1 环路S曲线 259

10.3.2 噪声性能 261

10.3.3 均方时钟误差性能 262

10.4 M-PSK调制下简化MAP激励的闭环符号同步器 264

10.5 MAP滑动窗口符号时钟估计 266

10.5.1 开环和闭环符号时钟技术的性能和边界的简单讨论 266

10.5.2 滑动窗口估计器的公式表达 268

10.5.3 扩展到其他脉冲波形 270

10.6 缺乏载波相位信息情况下的符号同步 271

10.6.1 次最优方案 271

10.6.2 非相干DTTL 280

10.7 载波频偏对性能的影响 295

10.7.1 S曲线性能 297

10.7.2 噪声性能 299

10.7.3 均方时钟误差性能 299

10.7.4 最后的说明 300

10.8 用于SNR估计的粗略符号时钟估计 300

参考文献 303

第11章 估计器和分类器的实现与交互作用&Jon Hamkins,Hooman Shirani-Mehr 305

11.1 信号模型 306

11.2 估计器和分类器的交互作用 307

11.3 粗略和精确估计器／分类器 310

11.3.1 调制指数估计 310

11.3.2 频率校正 311

11.3.3 数据速率、数据格式、SNR和粗略符号时钟的联合估计 312

11.3.4 调制分类 313

11.3.5 载波同步 315

11.3.6 符号同步 319

参考文献 320

缩略语 321