过采样方法的应用研究
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比估 计 方 法 ， 进 行 了性 能 比较 。 在 现 有 的 并
在 采 样 点 时刻 获 得尽 可 能 高 的信 噪 比 ； 另一 个 是 采 用 编 码 调 制 ， 多 级 编 码 （ ｌｌｖ ｌ 如 ｍｕｔｅ ｅ ｉ ｃ ｄ ｓ 和 网 格 编 码 调 制 （ Ｍ ） ３ 它 是 把 ｏｅ） ＴＣ Ｅ ， ５ 编 码与 调制 结合起 来 ， 是一 种非 常有 效 的方法 。 在 这 方 面 ， 们 把 研究 主 要 放 在如 何 获 得 渐进 人
关 键 词
中 图 法分 类号
过 采样 ；脉 冲计 数 ；匹 配 滤 波 ；信 噪 比估 计
ＴＮ９ ４ ２ １ ．
在 数 字通 信 特 别 是移 动通 信 中 ， 由于信 道
中存 在 干 扰 和 噪声 ， 接 收 端会 产 生 一定 的误 在 码 率 （ Ｅ 。为降 低 系 统 误 码率 ， 们 普 遍 采 Ｂ Ｒ） 人
的编码增 益 ， 方 法 虽 然 大 大 改 善 了 Ｂ Ｒ性 该 Ｅ
Ｓ ＮＲ估计 算 法 中 ， 一般 都是 以每 个码 宽 内的单
一
值采 样值 为依 据 ， 据 采样值 的 均值 、 根 均值 的 的信 噪 比。这 些算 法 的主要 缺点 是需 要很 长 的
平 方 、 差 等 与信 噪 比的近 似 关 系来 估 算 实 际 方
恢 复 二 进 制 序 列 ， 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 ， 对 每 个 也 并 码 宽 内的 脉 冲 进 行 计 数 ， 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 ， 然 该 方法 在误 码 率 性 能 上 要 优 于 匹 配 滤 波 法 ； 时 ， 方 法 在 用 于 信 噪 比估 计 时 不 仅 估算 精 度 比现 有 的 两 种 同 该 方 法 高 ， 且 估 算 结 果 与 观 察 长 度 无 关 ， 而 更 适 合 现 代 通 信 对 实 时性 的要 求 。 而 因
第１ ９卷
第 ２期
北京 石油 化工 学 院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＢ ｉ ｎ ｎ ｔｔ ｔ ｆ ｏ ｒ ａ ｅｊ ｇ Ｉ ｓｉ ｅｏ ｏ ｉ ｕ
Ｐｅ ｒ — ｈ ｍ ｉａ ｃ ｏｌ ｇｙ ｔｏ ｃ ｅ ｃ ｌＴｅ ｈｎ ｏ Ｖｏ ．１ ＮＯ． １ ９ ２
２１ ０ １年 ６月
发 生 变 化 。 经 过 匹 配 滤 波 器 后 的 信 号 可 表
示为：
ｆ ａ＋ （ ）
一
ｆ ｒｃ ｄ ‘ ’ ｏ ｏ ｅ １
１ａ ｔ ｏ ｏ ， 【 ＋（ ｒｄｔ ～ ）ｆｃｅ０ ） ‘ ’
收 稿 日期 ：０ ０１－２ ２ １－１１
其中： ａ是 双极 性二 进 制码 的幅 度 ； （） 均值 ， ￡是 ｚ
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．Ｏ １
过 采 样 方 法 的 应 用 研 究
周 晓 正 徐 熙 宗
（．北 京 石 油 化 工 学 院 信 息 工 程 学 院 ， 京 １ ２ １ ； ． 国 全南 大 学 电 子 通 信 工 学 科 ， 国 ５０７ ９ １ 北 ０ ６７ 韩 ２ 韩 ５ ４ ）
摘
要 提 出一 种 过 采 样 一 冲计 数 方 法 ， 于 从 基 带 信 号 或 Ｆ Ｋ、 Ｐ Ｋ 等 数 字 调 制 信 号 中 脉 用 Ｓ Ｂ Ｓ
用 以下 两种 方 式 ： 是 采 用 匹配 滤 波 器使 信 号 一
用文 献 ［ ］ ７ 的分 析 方法 ， 通过 对实 部和 虚部分 别
处理 ， 到 了加性 高斯 白噪声 条 件 下 非数 据 辅 得
助 信 噪 比的估计 方法 ， 能更 优于 文献 Ｅ ，０ ； 性 ７ １ ］ 文 献 ［ ｏ 中分 析 了 ４种 不 同 的 ＱＰ Ｋ 的 信 噪 １ｌ Ｓ
观 察数 据 ， 过短 的观 察数 据 会 导致 较 大 的 估计
能 ， 系统 构 成 较 为 复 杂 ， 且 当信 噪 比很 低 但 而 时， 编码增 益会 降低 ， 会使 误码 率迅 速提 高 。 仍 信 道 的 信 噪 比 （ ｉｎ ｌ ｏＮｏｓ Ｒ ｔ ， Ｓｇ ａ— ｉ ｔ ｅ ｉｏ ｉ Ｓ ＮＲ） 估计 广 泛应 用 于 移 动 通 信设 备 的 功率 控
制 、 区切 换 、 越 自适应 调 制 以及移 动通 信 中广泛 采 用 的 Ｔｕ ｂ ｒ ｏ码 和 Ｌ Ｐ 码 的 解 码 过 程 中。 Ｄ Ｃ
误 差 ， 些算 法 在 低 信 噪 比的 情况 下 其估 计 误 有
差远 比高信噪 比的情况 下大 。笔 者提 出一 种基
于过 采样 算 法Fra Baidu bibliotek的 Ｓ ＮＲ估 计 算 法 。计 算 机 仿 真 结果 表 明 ， 新算 法 的性 能远 比文献 ［ ，］ ８ ９ 中估计 算 法 的性 能高 得多 。
因此 ， 噪 比估 计 一 直 是移 动 通 信 中 的一 个 研 信 究 热点 。文 献［ ］ ６ 中对 高 斯信 道 下 Ｂ Ｓ 信 号 ＰＫ 的信 噪 比估 计 进 行 了讨 论 ， 出了 基 于迭 代 的 提
直 接判决 反馈 估计 算 法 ； 献 ［ ］ 文 ７ 中提 出 了在加 性 高斯 白噪声 条件 下 Ｂ Ｓ 信号 非数 据辅 助 的 ＰＫ
１ 过 采样 方 法
１ １ 概 述 ．
在 一般 的接 收 机 中， 收 信 号 经 过 解 调 器 接
和 匹 配滤 波 器 以 后 ， 收序 列 变成 与原 二 进 制 接 码对 应 的符 号 ， 符 号 的形 状 受 噪声 的影 响 而 该
信 噪 比估 计 方 法 ； 献 ［ ］ 文 ８ 中提 出 一 种 简 单 的 Ｓ ＮＲ估计 算 法 ， 做 误 差 向量 幅 度 方 法 （ ｒｏ 叫 Ｅ ｒ ＶｅｔｒＭａ ｎｔ ｄ （ ＶＭ） ｔ ｏ ） 文献 ｌ ｃｏ ｇ ｉ ｅ Ｅ ｕ ｍｅｈ ｄ ； ｌ ９ 采
在 采 样 点 时刻 获 得尽 可 能 高 的信 噪 比 ； 另一 个 是 采 用 编 码 调 制 ， 多 级 编 码 （ ｌｌｖ ｌ 如 ｍｕｔｅ ｅ ｉ ｃ ｄ ｓ 和 网 格 编 码 调 制 （ Ｍ ） ３ 它 是 把 ｏｅ） ＴＣ Ｅ ， ５ 编 码与 调制 结合起 来 ， 是一 种非 常有 效 的方法 。 在 这 方 面 ， 们 把 研究 主 要 放 在如 何 获 得 渐进 人
关 键 词
中 图 法分 类号
过 采样 ；脉 冲计 数 ；匹 配 滤 波 ；信 噪 比估 计
ＴＮ９ ４ ２ １ ．
在 数 字通 信 特 别 是移 动通 信 中 ， 由于信 道
中存 在 干 扰 和 噪声 ， 接 收 端会 产 生 一定 的误 在 码 率 （ Ｅ 。为降 低 系 统 误 码率 ， 们 普 遍 采 Ｂ Ｒ） 人
的编码增 益 ， 方 法 虽 然 大 大 改 善 了 Ｂ Ｒ性 该 Ｅ
Ｓ ＮＲ估计 算 法 中 ， 一般 都是 以每 个码 宽 内的单
一
值采 样值 为依 据 ， 据 采样值 的 均值 、 根 均值 的 的信 噪 比。这 些算 法 的主要 缺点 是需 要很 长 的
平 方 、 差 等 与信 噪 比的近 似 关 系来 估 算 实 际 方
恢 复 二 进 制 序 列 ， 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 ， 对 每 个 也 并 码 宽 内的 脉 冲 进 行 计 数 ， 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 ， 然 该 方法 在误 码 率 性 能 上 要 优 于 匹 配 滤 波 法 ； 时 ， 方 法 在 用 于 信 噪 比估 计 时 不 仅 估算 精 度 比现 有 的 两 种 同 该 方 法 高 ， 且 估 算 结 果 与 观 察 长 度 无 关 ， 而 更 适 合 现 代 通 信 对 实 时性 的要 求 。 而 因
第１ ９卷
第 ２期
北京 石油 化工 学 院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＢ ｉ ｎ ｎ ｔｔ ｔ ｆ ｏ ｒ ａ ｅｊ ｇ Ｉ ｓｉ ｅｏ ｏ ｉ ｕ
Ｐｅ ｒ — ｈ ｍ ｉａ ｃ ｏｌ ｇｙ ｔｏ ｃ ｅ ｃ ｌＴｅ ｈｎ ｏ Ｖｏ ．１ ＮＯ． １ ９ ２
２１ ０ １年 ６月
发 生 变 化 。 经 过 匹 配 滤 波 器 后 的 信 号 可 表
示为：
ｆ ａ＋ （ ）
一
ｆ ｒｃ ｄ ‘ ’ ｏ ｏ ｅ １
１ａ ｔ ｏ ｏ ， 【 ＋（ ｒｄｔ ～ ）ｆｃｅ０ ） ‘ ’
收 稿 日期 ：０ ０１－２ ２ １－１１
其中： ａ是 双极 性二 进 制码 的幅 度 ； （） 均值 ， ￡是 ｚ
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．Ｏ １
过 采 样 方 法 的 应 用 研 究
周 晓 正 徐 熙 宗
（．北 京 石 油 化 工 学 院 信 息 工 程 学 院 ， 京 １ ２ １ ； ． 国 全南 大 学 电 子 通 信 工 学 科 ， 国 ５０７ ９ １ 北 ０ ６７ 韩 ２ 韩 ５ ４ ）
摘
要 提 出一 种 过 采 样 一 冲计 数 方 法 ， 于 从 基 带 信 号 或 Ｆ Ｋ、 Ｐ Ｋ 等 数 字 调 制 信 号 中 脉 用 Ｓ Ｂ Ｓ
用 以下 两种 方 式 ： 是 采 用 匹配 滤 波 器使 信 号 一
用文 献 ［ ］ ７ 的分 析 方法 ， 通过 对实 部和 虚部分 别
处理 ， 到 了加性 高斯 白噪声 条 件 下 非数 据 辅 得
助 信 噪 比的估计 方法 ， 能更 优于 文献 Ｅ ，０ ； 性 ７ １ ］ 文 献 ［ ｏ 中分 析 了 ４种 不 同 的 ＱＰ Ｋ 的 信 噪 １ｌ Ｓ
观 察数 据 ， 过短 的观 察数 据 会 导致 较 大 的 估计
能 ， 系统 构 成 较 为 复 杂 ， 且 当信 噪 比很 低 但 而 时， 编码增 益会 降低 ， 会使 误码 率迅 速提 高 。 仍 信 道 的 信 噪 比 （ ｉｎ ｌ ｏＮｏｓ Ｒ ｔ ， Ｓｇ ａ— ｉ ｔ ｅ ｉｏ ｉ Ｓ ＮＲ） 估计 广 泛应 用 于 移 动 通 信设 备 的 功率 控
制 、 区切 换 、 越 自适应 调 制 以及移 动通 信 中广泛 采 用 的 Ｔｕ ｂ ｒ ｏ码 和 Ｌ Ｐ 码 的 解 码 过 程 中。 Ｄ Ｃ
误 差 ， 些算 法 在 低 信 噪 比的 情况 下 其估 计 误 有
差远 比高信噪 比的情况 下大 。笔 者提 出一 种基
于过 采样 算 法Fra Baidu bibliotek的 Ｓ ＮＲ估 计 算 法 。计 算 机 仿 真 结果 表 明 ， 新算 法 的性 能远 比文献 ［ ，］ ８ ９ 中估计 算 法 的性 能高 得多 。
因此 ， 噪 比估 计 一 直 是移 动 通 信 中 的一 个 研 信 究 热点 。文 献［ ］ ６ 中对 高 斯信 道 下 Ｂ Ｓ 信 号 ＰＫ 的信 噪 比估 计 进 行 了讨 论 ， 出了 基 于迭 代 的 提
直 接判决 反馈 估计 算 法 ； 献 ［ ］ 文 ７ 中提 出 了在加 性 高斯 白噪声 条件 下 Ｂ Ｓ 信号 非数 据辅 助 的 ＰＫ
１ 过 采样 方 法
１ １ 概 述 ．
在 一般 的接 收 机 中， 收 信 号 经 过 解 调 器 接
和 匹 配滤 波 器 以 后 ， 收序 列 变成 与原 二 进 制 接 码对 应 的符 号 ， 符 号 的形 状 受 噪声 的影 响 而 该
信 噪 比估 计 方 法 ； 献 ［ ］ 文 ８ 中提 出 一 种 简 单 的 Ｓ ＮＲ估计 算 法 ， 做 误 差 向量 幅 度 方 法 （ ｒｏ 叫 Ｅ ｒ ＶｅｔｒＭａ ｎｔ ｄ （ ＶＭ） ｔ ｏ ） 文献 ｌ ｃｏ ｇ ｉ ｅ Ｅ ｕ ｍｅｈ ｄ ； ｌ ９ 采