过采样方法的应用研究.pdfVIP

北京石油化工学院学报 第 19卷 第 2期 Vo1．19 NO．2 JournalofBeijingInstituteof 2011年 6月 Jun．2O11 Petro—chemicalTechnology 过采样方法的应用研究 周晓正 徐熙宗 (1．北京石油化工学院信息工程学院，北京 102617；2．韩 国全南大学电子通信工学科 ，韩 国 550749) 摘 要 提 出一种过采样一脉冲计数方法 ，用于从基带信号或 FSK、BPSK等数字调制信号中 恢复二进制序列，也可以用于信道的信噪比估计中。该方法是在一个码宽内对信号多次采样，并对每个 码宽内的脉冲进行计数，然后把计数结果用于符号的判决或估计信道的信噪比。仿真实验结果表明，该 方法在误码率性能上要优于匹配滤波法；同时，该方法在用于信噪比估计时不仅估算精度 比现有的两种 方法高，而且估算结果与观察长度无关 ，因而更适合现代通信对实时性的要求。 关 键 词 过采样 ；脉冲计数 ；匹配滤波 ；信噪比估计 中图法分类号 TN914．2 在数字通信特别是移动通信中，由于信道 用文献[7]的分析方法 ，通过对实部和虚部分别 中存在干扰和噪声 ，在接收端会产生一定 的误 处理 ，得 到了加性高斯 白噪声条件下非数据辅 码率 (BER)。为降低系统误码率 ，人们普遍采 助信噪比的估计方法 ，性能更优于文献E7，10]； 用 以下两种方式 ：一是采用匹配滤波器使信号 文献[1ol中分析 了4种不 同的QPSK 的信噪 在采样点时刻获得尽可能高的信噪 比；另一个 比估计方法 ，并进行 了性 能 比较。在现有 的 是采 用 编码 调 制 ，如 多级 编 码 (multilevel SNR估计算法中，一般都是 以每个码宽内的单 codes) 和网格编码调制 (TCM)E53，它是把 一 值采样值为依据 ，根据采样值的均值 、均值的 编码与调制结合起来 ，是一种非常有效的方法 。 平方、方差等与信噪 比的近似关系来估算实际 在这方面，人们把研究主要放在如何获得渐进 的信噪 比。这些算法的主要缺点是需要很长的 的编码增益，该方法虽然大大改善 了BER性 观察数据 ，过短 的观察数据会导致较大的估计 能，但系统构成较为复杂 ，而且 当信噪 比很低 误差，有些算法在低信噪比的情况下其估计误 时，编码增益会降低 ，仍会使误码率迅速提高。 差远 比高信噪比的情况下大 。笔者提出一种基 信 道 的信 噪 比 (Signal—toNoiseRitio， 于过采样算法的SNR估计算法 。计算机仿真 SNR)估计广泛应用于移动通信设备的功率控 结果表明，新算法的性能远 比文献[8，9]中估计 制、越区切换、自适应调制以及移动通信中广泛 算法的性能高得多。 采用 的 Turbo码和 LDPC码 的解码过程 中。 1 过采样方法 因此 ，信噪 比估计一直是移动通信中的一个研 究热点。文献[6]中对高斯信道下 BPSK信号 1．1 概述 的信噪 比估计进行了讨论 ，提 出了基于迭代的 在一般的接收机 中，接收信号经过解调器 直接判决反馈估计算法；文献 [7]中提出了在加 和匹配滤波器以后，接收序列变成与原二进制 性高斯 白噪声条件下 BPSK信号非数据辅助的