SOQPSK解调算法研究：脉冲截短与低复杂度策略

"基于脉冲截短技术的低复杂度解调算法-矩阵论千题习题详解 pdf 方保镕" 本文主要探讨了在航天测控领域广泛应用的SOQPSK调制技术及其低复杂度解调算法。SOQPSK，即整形偏移四相相移键控，是一种高效的调制方式，它具有良好的频谱效率，适用于高速率、高动态环境的数据传输。然而，由于SOQPSK信号具有部分响应特性，其记忆长度L较大，使得直接采用网格图解调的方法变得复杂。 为了解决这个问题，文章提到了两种降低解调复杂度的方法：频率脉冲截短（Frequency Pulse Truncation, FPT）法和Laurent分解法。FPT法适用于信号序列脉冲较长且平缓的情况，通过截断脉冲来简化接收机结构，尤其是在脉冲变化率接近于0的长时间段，其幅度在非零值区间两端较小，且频率脉冲g(t)的两个断点处衰减大。尽管Laurent分解法在复杂度上相对较高，但其误码性能与FPT法相当。 在基于最大似然检测（Maximum Likelihood Detection, MLD）的解调策略中，由于发送信号的记忆特性，MLSD成为最优的信号检测方法。论文进一步分析了针对SOQPSK信号的低复杂度解调技术，包括基于脉冲截短、Walsh空间分解以及Laurent分解的解调策略。通过仿真对比，例如对SOQPSK-MIL和SOQPSK-TG的误码性能分析，验证了这些低复杂度解调技术的有效性。 在高动态环境下，SOQPSK信号的同步成为一个挑战。文章提出了一个解决方法，即首先利用希尔伯特变换复矢量FFT算法进行频偏估计，将频偏牵引至±200Hz的范围内，然后启动定时与相位的环路跟踪。对于SOQPSK-MIL信号，研究了基于ML的直接判决联合定时相位算法；而对于SOQPSK-TG信号，提出了基于Laurent分解的定时相位联合估计同步算法，显著降低了同步模块的复杂度。 该研究提供了一套适用于高速率、高动态要求的SOQPSK接收解决方案，并通过仿真证明了其有效性和降低复杂度的优势。这些研究成果对于航天通信系统的优化设计具有重要的理论指导和实际应用价值。