基于软件无线电架构的矢量信号解调设计与实现

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目基于软件无线电架构的矢量信号解调设计与实现专业学位类别工程硕士学号201522070240作者姓名文陶琳指导教师王志刚教授分类号密级注1UDC学位论文基于软件无线电架构的矢量信号解调设计与实现（题名和副题名）文陶琳（作者姓名）指导教师王志刚教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类

2、别工程硕士工程领域名称仪器仪表工程提交论文日期2018.04.13论文答辩日期2018.05.11学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月答辩委员会主席程玉华教授评阅人戴志坚副教授，黄武煌副研究员注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DesignofVectorSignalDemodulationinSoftwareRadioArchitectureAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDisc

3、ipline:MasterofEngineeringAuthor:TaolinWenSupervisor:Prof.ZhigangWangSchool:SchoolofAutomationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方，也不包含为夕卜，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡

4、献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。：日阅辦＼日期＞１８年６月丨：ｉ作者签名１论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，的规定，有权保留并向文的全允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论、缩印或扫描部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印。等复制手段保存、汇编学位论文）（保密的学位论文在解密后应遵守此规定导师签名：—作者签名：孑＿丨曰期：＞２年６月曰丨｜摘要摘要随着

5、软件无线电技术的发展，全数字通信成为可能。在数字通信的研究中，矢量信号的解调、分析是其中的重要部分，推动着相关信号接收机、信号分析仪器的发展。用软件实现矢量信号的解调和分析可以节约资源和成本，缩短开发周期，易于扩展和更新，是近来的一大研究热点。结合“某型数字通信测试仪”项目，本文基于软件无线电思想，设计并实现适用于MPSK、16QAM、MAPSK等调制格式的矢量信号解调软件。本文中该软件包括定时同步、盲均衡、载波恢复和帧同步等四个主要算法模块。定时同步模块的设计中，在分析比较常用定时误差检测算法基础上，选择对

6、调制格式没有要求的幅值平方法完成误差估计。定时误差校正方面，设计了基于小数插值滤波器的补偿算法，实现软件定时同步的功能。盲均衡模块的设计中，分析恒模与多模算法及其适用范围，针对不同的调制格式选择不同的算法，并详细设计相关的参数、增益控制、均衡器迭代更新、实现流程等，完成多制式盲均衡的软件实现。载波恢复模块采用锁相环的结构，基于直接判决、极性判决和PFD思想，设计了适用于高阶调制、有大频偏捕获性能且锁定误差小的载波恢复算法，针对不同调制格式设计了该算法的鉴相输出、环路滤波器等，得到载波恢复软件。帧同步模块通过外

7、同步法实现，针对外同步法介绍了常用帧同步码及帧同步检测算法，设计简单易实现的同步码和相应检测校正环节，最后得到可用户自定义的帧同步实现软件。论文测试了矢量信号解调软件各模块和整体的性能，结果表明，对上述多种调制格式，定时同步模块可以获得准确的符号点；盲均衡模块能够有效减小信道干扰；载波恢复模块能够捕获-1MHz～1MHz的频偏范围；帧同步后，QPSK和8PSK的误码率降均达到10-7以下。经过整体软件解调器后，对每种调制格式EVM均小于10%（rms）；符号捕获深度达到400k；最后验证了解调软件的可扩展性。

8、关键词：矢量信号解调，定时同步，盲均衡，载波恢复，帧同步IABSTRACTABSTRACTDigitalcommunicationbecomesmorepopularowingtodevelopmentofsoftwareradiotechnology.Andtherearemanyadvantagesinsoftwarerealizationofvectorsignaldemodulation,s