高速SOQPSK信号同步与低复杂度解调算法研究

本文主要探讨了相位误差曲线在SOQPSK调制技术中的应用，特别是矩阵论在解决高速、高动态环境下SOQPSK信号处理中的作用。SOQPSK（整形偏移四相相移键控）作为一种在航天测控领域备受青睐的调制体制，由于其良好的频谱特性，对于高速率和高动态环境下的信号传输具有重要意义。 文章首先介绍了SOQPSK的调制原理和基于最大似然检测理论的最佳接收机设计。然而，这类最佳接收机的复杂性成为了一个挑战。作者针对这个问题，研究了三种低复杂度解调技术：脉冲截短、Walsh空间分解以及Laurent分解，以SOQPSK-MIL和SOQPSK-TG这两种算法为例进行了性能评估。SOQPSK-MIL算法采用直接判决联合定时相位方法，而SOQPSK-TG则采用了Laurent分解来简化同步模块的复杂性。 在处理高动态环境下的同步问题时，文中特别关注了大频偏对信号跟踪的影响。针对±1MHz的频偏无法直接进行环路跟踪，作者提出了一种创新的策略：首先利用希尔伯特变换复矢量FFT算法估计频偏，将频偏控制在±200Hz范围内，然后进行定时和相位跟踪。这个方案通过SOQPSK-MIL信号的ML直接判决联合定时相位算法和SOQPSK-TG的Laurent分解同步算法得到了实践验证。 整个研究的目标是开发一种适应高速率和高动态需求的SOQPSK接收解决方案。通过仿真分析，结果显示提出的算法在降低解调和同步复杂度的同时，能够有效地实现信号的准确接收和同步，满足实际应用中的性能指标。关键词包括整形偏移四相相移键控（SOQPSK）、低复杂度解调算法、同步算法，这些研究成果对提升航天器遥测数据处理能力具有显著的实用价值。