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第1章 概述&Jon Hamkins,Marvin K.Simon1

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 Electra8

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 Lee16

2.1 Electra接收机的前端处理17

2.1.1 AGC17

2.1.2 ADC20

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 Hamkins36

3.1 相干估计37

3.1.1 BPSK37

3.1.2 M-PSK40

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 Divsalar50

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 Divsalar66

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 Dolinar92

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QPSK133

6.12.2 QAM136

6.13 时间复用SSME137

6.13.1 自适应SSME140

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.Simon147

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 Hamkins174

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 MPSK190

8.4.2 QAM和非平衡QPSK199

8.4.3 π/4微分编码QPSK204

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.Simon210

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nqLLR220

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.Simon251

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DTTL280

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-Mehr305

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