數字調制信號參數估計算法研究與實現

劉鴻雁

【摘要】 對于數字調制信號來說，因其質量較好所以在很多領域都有應用，然而在應用中卻發現，它很容易受電磁干擾，怎樣從電磁環境中獲得高效精準參數估計就成為研究重點，因此，本文將數字信號處理模塊基本情況入手，從三個角度分別研究數字調制信號參數估計算法的實現。

【關鍵詞】 數字調制信號 參數 估計算法

前言：隨著科學技術的發展，通信技術被應用到各個領域，但在通信技術研究中卻發現，經常出現數字信號并不能在通信道中傳輸，這就需要應用到調制技術。而數字調制技術因便于集成，同時具有加密能力，因此被廣泛應用，對于數字調制信號參數估計算法的研究也是在此基礎上發展起來的。

一、數字信號處理模塊概述

數字信號處理模塊的應用主要是為了完成數字變頻、調制以及處理等工作，對于其電路而言，構成部分有ARM、FPGA以及必要的接口電路等，在數字信號處理模塊中，其基礎帶有無線電技術的通用數字平臺，該平臺不僅具有良好的開放性，還具有一定的通用作用，能夠很好的吸納各種軟件，以便滿足不同用戶與環境的需求[1]。而軟件無線電的使用則需要以現代通信為基礎，其中心則是數字信號處理技術，同時還需要得到微電子技術的支持。由于這一通用數字平臺有ARM、FPGA的支持，可以很好控制AGC。總的來說，數字信號處理模塊對數字調制信號參數估計具有重要作用。

二、數字調制信號參數估計算法的實現

要研究數字調制信號參數估計算法的實現，具體來講可以從以下幾方面入手：

2.1高階統計量載波估計

之所以選用高階統計量載波作為實現數字調制信號參數估計算法，主要是由于這種算法具有很好的抗噪聲作用，即便是在信號相對微弱的情況下依然具有良好的識別能力，但值得注意的是，在該算法計算量相對大的情況下，應通過一些措施適當減少計算量，并做好粗估計，確定好估計范圍，然后再搜索，然而，在實際搜索中，還要關注搜索步長與計算量之間的關系，當搜索步長變小的情況下，估計精度便會提升，反之估計精度則會降低，這就需要聯系實際情況提出一種既能減少計算量，又能確保估計精度且可以變化的搜索方法。

為實現這一目標，應先估計接收機噪聲，不讓接收機出現熱燥聲等情況，進而保證了算法性能，可以讓信號源在有線方式的作用下完成信號接收，在信號源傳輸BPSK信號時，就可以從接收機中看到一些高低起伏的信號，在這一過程中要忽略熱燥聲的影響[2]。在研究中發現，當SNR為5時，信號會受到周圍噪聲的干擾，產生高低起伏變化，但由于該信號為調制信號，它的頻域就會比其他部分高一些，然而，要避免直接估計頻域，防止出現誤差，只要選擇粗估計即可，粗估計只是轉移了頻譜，還有效防止了信號丟失的發生。

2.2小波變換碼元速率估計

對于小波變換來說，能夠精準的確定盲信號碼元速率，同時，利用小波變換碼元速率完成數字調制信號參數估計，可以有效減少不利因素對算法的影響，信號預處理也可以減少頻偏的出現，這些都為小波變換碼元速率的應用奠定了基礎。在利用小波變換碼元速率出來前端濾波時，要先完成信號處理，這樣不僅可以有效提高信噪比，還能減少外界因素所帶來的不良影響[3]。通過研究發現，在SNR為5時，并沒有出現信號頻偏，且BPSK信號還出現了部分峰值，在既定周期中小波變換系數還存在相對穩定的情況，但有些BPSK信號也會受到一些影響，繼而影響到峰值，一般來講，當信噪比多大或多小的情況下都會影響信號，很可能還會出現算法失效的情況，面對這一現實，就需要通過頻偏減少小波變換系數所帶來的影響，進而強化算法性能。

2.3循環譜聯估計算法

對于循環譜來說，整個計算過程計算量相對較大，這就需要應用FAM算法完成計算，在利用該算法中，應先將數據分成多個小部分，然后為各個數據加窗，同時為各個數據進行傅里葉轉換，再完成相關處理，且再次實現傅里葉轉換，最后將有價值的數據展示出來。在實際應用中發現，部分信號為擺脫帶外輻射的影響，在正式發射前會形成一定的基帶信號脈沖，而這些脈沖也會帶來不利影響，這就需要應用漢明窗實現加窗，這也是提高算法性能的有效方法。

結束語：通過以上研究得知，數字調制信號的應用是為強化數字信號傳輸效率，保證傳輸效果，而數字調制信號的實現也需要得到一些參數估計算法的支持，針對這種情況，本文聯系數字信號處理模塊基本情況，重點研究了三種參數估計算法，并指出了這些算法在實現中容易出現的問題，同時也提出了合理解決辦法，希望能為相關人士帶來有效參考，做好數字調制信號設計工作，提高通信能力。

參 考 文 獻

[1]許華，王愛粉，楊曉宇. 常規數字通信信號信噪比估計綜述[J]. 信號處理，2013，06：723-733.

[2]林財永，張國毅. 基于AR功率譜和STFT的混合調制信號參數估計算法[J]. 雷達與對抗，2013，03：31-34+45.

[3]張天騏，何丹娜，陳適，周圣. 基于譜相關的BOC調制信號參數估計[J]. 華中科技大學學報（自然科學版），2013，09：11-16.