高速SOQPSK信号低复杂度解调与同步技术研究

本文主要探讨了调制参数在SOQPSK（整形偏移四相相移键控）技术中的关键作用，特别是在航天测控领域的应用。SOQPSK因其良好的频谱特性，在高速率和高动态环境中具有重要价值。文章首先介绍了SOQPSK的基本调制原理和基于最大似然检测的最优接收机设计。 针对SOQPSK接收机的复杂度问题，作者重点研究了三种低复杂度解调技术：脉冲截短、Walsh空间分解和Laurent分解。通过对SOQPSK-MIL和SOQPSK-TG这两种调制方式的实例分析，展示了这些方法在降低误码性能方面的效果。特别是SOQPSK-TG信号，由于其频率脉冲的特性，整形脉冲持续时间较长，影响了信号的相位状态，这在设计解调算法时需要特别注意。 在高动态环境下的同步问题上，论文提出了一个创新的解决方案，即在±1MHz的大频偏下无法直接进行环路跟踪时，先通过希尔伯特变换复矢量FFT算法进行频偏估计，将频偏限制在±200Hz范围内，然后才能进行定时和相位跟踪。对于SOQPSK-MIL信号，采用了最大似然的直接判决联合定时相位算法，而对于SOQPSK-TG信号，通过Laurent分解实现了更高效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。 本文的最终目标是提出一种适应高速率和高动态需求的SOQPSK接收解决方案，通过仿真验证，这个方案能够有效地实现低复杂度下的高效接收和同步，为实际应用提供了实用的策略。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，以及航天器遥测通信中的信号处理挑战。本文深入剖析了SOQPSK技术的关键细节，为优化其在实际系统中的性能提供了有价值的技术支持。