詳細信息
ISBN：9787302203308
印次：1-1
裝幀：平裝
印刷日期：2009-7-16
圖書簡介
本書是由美國Jon Hamkins和Marvin K.Simon在近幾年自主軟體無線電接收機研究成果的基礎上編寫而成的。全書共分11章。第1章介紹了自主軟體無線電接收機的特點、信號模型、與常規軟體無線電接收機的區別； 第2章簡要介紹了一種常規軟體無線電接收機——Electra 無線電接收機； 第3～10章分別介紹了自主軟體無線電接收機各個參數的估計或分類方法，這些參數包括調製指數、頻率、數據格式和脈衝波形、信噪比、數據速率、載波同步、調製類型、符號同步； 第11章介紹了怎樣將各個功能模組的算法組合成一個實用的、能夠實際運行的自主軟體無線電接收機。
本書可供從事軟體無線電接收機研究和設計的工程技術人員參考，也可作為其他從事電子系統工作的工程技術人員的參考書
前言
在過去幾十年里，無線電接收機技術的穩步前進使無線電終端變得體積更小、功能更加強大。20世紀50年代電晶體的發展使之代替了笨重的電子管，大大減輕了接收機的重量。利用更輕的電晶體，工程師們在20世紀後半葉不斷努力，用數字部件代替無線電接收機的每一個模擬部件。例如，模擬鎖相環由線性乘法器、壓控振盪器和電阻電容（RC）環路濾波器構成，現在則由數字乘法器、數控振盪器和數字濾波器構成的數字鎖相環所代替。那些年裡，數位技術的範圍被不斷向前推進，一直到達接收機的前端，最終在20世紀90年代誕生了全數字接收機。這種接收機將中頻信號直接轉換為數字採樣，因此所有處理全部以數字方式完成。
完全以數字方式工作，無線電接收機變得更加靈活，因為環路頻寬、增益、數據速率等在數字域更容易調整。這種能力不斷增加的可重新配置的無線電接收發展成為目前所謂的軟體無線電（SDR）接收機，或稱智慧型（cognitve）無線電接收機，幾乎無線電接收機的所有方面都是可再定義的。SDR接收機的第一個例子是美國國家航空航天局的Electra無線電接收機，其基帶處理完全用一個可重新配置的現場可程式門陣列（FPGA）實現。實際上，對該SDR進行適當的再編程可以適應任何信道編碼、調製和數據速率。
本書的目的及無線電接收機發展的下一步，是發展一種自主配置技術，對到達天線的任何類型的信號能夠自主配置SDR接收機。我們基於所觀測到的接收信號，介紹了載波頻率、調製指數、數據速率、調製類型和脈衝波形的自動識別技術。上述功能通常需要SDR用戶根據先驗知識，在接收前進行人工配置。我們還介紹了接收機的信噪比、載波相位和符號時鐘等常規估計器如何需要調製類型、數據速率等信息，同時也給出了在這些信息缺乏的情況下如何實現這些常規功能。
對上述每一種估計器，我們使用最大似然(ML)方法開發出最優的解決方案，並給出了簡化的、複雜度低的近似值。如果這些最優解決方案極為複雜或難處理，我們還給出了一些特殊的估計器。最後，介紹了如何將一組估計器組成一部實用的無線電接收機。
雖然本書的書名表明書中介紹的自主無線電接收機技術是用於深空的，用來自動配置深空網(DSN)和深空中繼無線電接收機，但書中的研究成果實際上是通用的。實際上，地球上任何能夠處理不止一種信號的無線電接收機都可以利用本書提供的理論研究成果和算法。
目錄
第1章概述Jon Hamkins，Marvin K.Simon
1.1緒論
1.1.1信號模型
1.1.2接收信號的分析
1.2無線電接收機結構
1.2.1常規無線電接收機
1.2.2Electra
1.2.3自主無線電接收機
1.3自主無線電接收機的估計器和分類器
1.3.1載波相位跟蹤
1.3.2調製分類
1.3.3信噪比估計
1.3.4頻率跟蹤
1.4一種疊代的信息傳遞結構
1.4.1來自符號時鐘估計器的信息
1.4.2來自相位跟蹤器的信息
1.4.3來自調製分類器的信息
1.4.4來自解碼器的信息
1.5一個演示驗證實驗
參考文獻
第2章Electra無線電接收機Edgar Satorius，Tom Jedrey，
David Bell，Ann Devereaux，Todd Ely，
Edwin Grigorian，Igor Kuperman，Alan Lee
2.1Electra接收機的前端處理
2.1.1AGC
2.1.2ADC
2.1.3數字下變頻和抽取
2.2Electra 解調
2.2.1頻率捕獲和載波跟蹤環
2.2.2導航： 都卜勒相位測量
2.2.3符號時鐘恢復
2.2.4維特比節點同步和符號SNR估計
2.3Electra數字調製器
參考文獻
第3章調製指數估計Marvin K.Simon，Jon Hamkins
3.1相干估計
3.1.1BPSK
3.1.2M?PSK
3.2非相干估計
3.3在調製、數據速率、符號時鐘和SNR未知情況下的估計
3.4載波頻率未知情況下的非相干估計
第4章頻率校正Dariush Divsalar
4.1殘留載波的頻率校正
4.1.1信道模型
4.1.2在AWGN信道上的最優頻率估計
4.1.3瑞利衰落信道的最優頻率估計
4.1.4開環頻率估計
4.1.5閉環頻率估計
4.2已知數據調製信號的頻率校正
4.2.1信道模型
4.2.2開環頻率估計
4.2.3閉環頻率估計
4.3未知數據調製信號情況下的頻率校正
4.3.1開環頻率估計
4.3.2閉環頻率估計
參考文獻
第5章數據格式和脈衝波形分類
Marvin K. Simon，Dariush Divsalar
5.1BPSK調製數據格式相干分類器
5.1.1BPSK調製數據格式的最大似然相干分類器
5.1.2簡化的BPSK調製數據格式分類器
5.1.3相干BPSK調製的誤分類機率
5.2QPSK調製數據格式相干分類器
5.2.1QPSK調製數據格式最大似然相干分類器
5.2.2簡化的QPSK調製數據格式分類器
5.2.3相干QPSK的誤分類機率
5.3BPSK調製數據格式非相干分類
5.3.1BPSK調製數據格式最大似然非相干分類器
5.3.2非相干BPSK的誤分類機率
5.4QPSK調製數據格式最大似然非相干分類器
5.5殘留載波和抑制載波情況下BPSK調製數據格式的
最大似然相干分類器
5.6殘留載波和抑制載波情況下BPSK調製數據格式
最大似然非相干分類器
5.7最大似然脈衝波形分類
參考文獻
第6章信噪比估計Marvin K. Simon，Samuel Dolinar
6.1估計器的信號模型及構成
6.1.1採樣形式
6.1.2I&D形式
6.2相位補償的方法
6.3h±的計算
6.4SNR估計器的均值和方差
6.4.1精確的矩計算
6.4.2漸近矩計算
6.5存在符號時鐘誤差情況下的SNR估計
6.5.1估計器的信號模型和構成
6.5.2SNR估計器的均值和方差
6.6廣義SSME所提供的性能改進
6.7提高廣義SSME穩健性的方法
6.8BPSK調製數據下SSME的特例
6.9與SNR估計器方差的Cramer?Rao下邊界比較
6.10在頻率不確定情況下性能的改善
6.11存在符號時鐘誤差時過採樣因子對於改進SSME性能的
影響
6.12其他調製
6.12.1偏移QPSK
6.12.2QAM
6.13時間復用SSME
6.13.1自適應SSME
參考文獻
附錄6?ASSME漸近均值和方差的推導
第7章數據速率估計Andre Tkacenko，Marvin K.Simon
7.1基於SSME SNR估計器均值的數據速率估計
7.1.1信號模型和假設
7.1.2SSME SNR估計器與數據速率估計的關係
7.1.3SSME數據速率估計算法
7.1.4GLRT型SSME數據速率估計算法
7.2符號時鐘誤差對數據速率估計的影響
7.3符號時鐘誤差的量化
7.3.1基於SSME的數據速率估計器的全數字實現
7.3.2SSME數據速率/SNR/符號時鐘誤差估計算法
7.3.3GLRT型SSME數據速率/SNR/符號時鐘誤差
估計算法
7.4基於SSME估計算法的仿真結果
7.4.1用於評估估計算法性能的衡量標準
7.4.2基於SSME的數據速率估計算法作為SNR函式的
性能
7.4.3作為符號時鐘誤差函式的基於SSME的數據速率估
計算法的性能
參考文獻
第8章載波同步Marvin K.Simon,Jon Hamkins
8.1抑制載波與殘留載波同步
8.2混合載波同步
8.3有源與無源支路濾波器
8.4任意調製的載波同步
8.4.1MPSK
8.4.2QAM和非平衡QPSK
8.4.3π/4微分編碼QPSK
參考文獻
附錄8?ABPSK信號載波相位估計誤差方差的Cramer?Rao
邊界
第9章調製分類Jon Hamkins，Marvin K. Simon
9.1序
9.1.1信號模型
9.1.2條件似然函式
9.2調製分類器
9.2.1ML分類器
9.2.2次優分類器
9.3門限最最佳化
9.3.1以前推導出的門限的次最優特性
9.3.2經驗門限最最佳化
9.4複雜度
9.4.1ML分類器
9.4.2粗略積分近似ML分類器
9.4.3qGLRT分類器
9.4.4qLLR和nqLLR
9.5分類基底誤差
9.6數字結果
9.7未知符號時鐘
9.8BPSK/π/4?QPSK分類
9.8.1先在數據，然後在載波相位上進行平均的ML非相
乾分類器
9.8.2先在載波相位，然後在數據上進行平均的ML非相干
分類器
9.8.3次最優分類器
9.9偏移正交調製的非相干分類
9.9.1信道模型和條件似然函式
9.9.2OQPSK相對BPSK分類
9.9.3次最優（簡化實現）分類器
9.9.4MSK相對QPSK分類
9.10存在殘留載波頻偏情況下的調製分類
參考文獻
附錄9?AGLRT參數估計
附錄9?Bπ/4?QPSK調製的載波相位ML估計
第10章符號同步Marvin K. Simon
10.1MAP激勵的閉環符號同步
10.2DTTL——在高SNR條件下用於二進制NRZ信號的MAP
估計環的
一種實現
10.3常規與線性數據跳變跟蹤環
10.3.1環路S曲線
10.3.2噪聲性能
10.3.3均方時鐘誤差性能
10.4M?PSK調製下簡化MAP激勵的閉環符號同步器
10.5MAP滑動視窗符號時鐘估計
10.5.1開環和閉環符號時鐘技術的性能和邊界的簡單
討論
10.5.2滑動視窗估計器的公式表達
10.5.3擴展到其他脈衝波形
10.6缺乏載波相位信息情況下的符號同步
10.6.1次最優方案
10.6.2非相干DTTL
10.7載波頻偏對性能的影響
10.7.1S曲線性能
10.7.2噪聲性能
10.7.3均方時鐘誤差性能
10.7.4最後的說明
10.8用於SNR估計的粗略符號時鐘估計
參考文獻
第11章估計器和分類器的實現與互動作用
Jon Hamkins，Hooman Shirani?Mehr
11.1信號模型
11.2估計器和分類器的互動作用
11.3粗略和精確估計器/分類器
11.3.1調製指數估計
11.3.2頻率校正
11.3.3數據速率、數據格式、SNR和粗略符號時鐘的
聯合估計
11.3.4調製分類
11.3.5載波同步
11.3.6符號同步
參考文獻
縮略語
