基于循环谱的BPSK信号参数估计及硬件实现研究

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1、万方数据G蓦器‰基于循环谱的BPSK信号参数估计及硬件实现研究EstimationParametersofBPSKSignalbyUsingCyclicSpectrumandResearchonHardwareImplementation郭伟涛，，王华力2，张林’(1．解放军理：【大学通信T程学院研究生4队，江苏南京210007；2．解放军理工大学通信工程学院电子信息工程系，江苏南京210007)GuoWei-ta01,WangHua-li=,ZhangUnl(1．Paatgraduak．Team4ICE．PLASUTJi∞伊“Nanjing21000

2、7；2．De[mrtmentofBasicElectronicsIS，PLAUSTJiangsuNanjing210007)摘要：基于信号循环平稳特性的检测和参数估计方法具有较强的干扰和噪声抑制能力。而分段谱相关甬数算法(StripSpectralCorrelationAlgorithm．SSCA)是一种实用的高效循环谱估计算法．对循环平稳信号的检测和参数估i

3、．的硬件实现具有重要意义。本文以SSCA的ADSPTS201S的实现为研究重点．在此基础t完成r对BPSK信号的载频和码元速率估计，为循环谱的I：程应用打下坚实的基础。关键词：高效循环谱；BPS

4、K；SSCA；ADSPTS201S中圈分类号：TN914．I文献标识码：A文章编号：1003-0107(201o)IO-0016--04Abotract=．EStlm瞳tionP副刊∞efersofSognalsbyusingcyolic8t)矗ctrumshowsgooaabdltyforejectinterferenceandnoiseStripspectratcorrelationalgornhm(SSCA)isakindofcomputationatlyefficientaIgornhmforcyclicspectruminpracticeit

5、isimportanttodetectandeOtlcnatoparameld"ofthecyclos谢ionarymgnalsThispapwcorIcotN$¨1m'0plementatJonSSCAorlTS201Sandaccom-plishesBPSKparameterestirnat曲nesbec倒lyforcarryfrequencyandsj，mboIrateItcanbeusedforthepracticalappl}c．ationsinengtneerungbyusmgCyclicSpectrum．Keywords：Computat

6、a，naJlyeffnclentalgorithmsforcyclicspectrum；BPSK．Stripspectralcormtatmnalgorithm：ADSPTS201SC1．Cn,andNl_：．TN914．1Do矗mNmtco■11tA山t-d●∞：100函-0107(2010)10—0016-041引言循环平稳信号处理是现代信号处理的一个重要方向，其优异的性能和广阔的应用前景引起了人们的极大兴趣。近年认知无线电中利用信号的循环平稳特性进行频谱感知就是例证。基于信号循环谱特征的频谱感知方法是认知无线电系统频谱感知的关键技术之一，信号的循

7、环谱特征是研究该感知方法的基础。目前，基于循环谱的参数估计的研究，大部分仍停留在理论研究阶段，主要是在MATLAB环境下进行仿真。由于循环谱实现算法的复杂度偏高，利用DSP硬件实现，在实时性上和系统复杂度卜有一定难度。本文以高效循环谱估计算法分段谱相关函数算法(StripSpectralCorrelationAlgorithm，SSCAl的ADSPTS20IS的实现为研究重点，首先介绍了常用的循环谱估计算法；然后介绍了ADSPTS201S芯片的基本结构及功能特点，并利用TigerSHARCTS201SEZ—KIT评估板对算法的开销，实时性及处理能力等进

8、行了评估，给出了SSCA的数字实现框图。在MAT．LAB算法仿真的基础上设计了相应的DSP程序并给出了循环谱载频估计和码元速率估计的实现方法，在TigerSHARE鸭20lsEZ-KIT评估板上进行了算法验证。软硬件仿真结果表圣●矗{明了算法设计与实现的正确性，为下一步工程应用打下坚实的基础。2循环谱估计算法在通信系统中，有一类特殊的非平稳信号，其统计特性如均值、白相关函数、高阶累积量等随时间变化旱现出一定的周期性，通常把这些统计特性呈周期或多周期(各周期不能通约)平稳变化的信号统称为循环平稳信号【JI。2．1循环谱相关函数二阶循环平稳信号的循环自相关

9、函数表达式为121：矗。Jf)=。(1)式中，上标”掌