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基于独特码检测的载波相位模糊纠正方法摘要：在数字相位调制系统的相干解调过程中，普遍存在着载波相位模糊问题。指出了差分相干解调与非相干解调方法的不足，进而针对QPSK,16QAM,16APSK调制方式，分析其相位模糊导致数据变化的情况，并给出了各自基于独特码检测的相位模糊纠正方法。QPSK系统的仿真结果说明了独特码检测方法在抗误码方面比DQPSK系统具有优越性。关键词：数字相位调制；相干解调；相位模糊；独特码检测中图分类号：TN911.3文献标识码：B文章编号：1004-373X(2009)03-062-03CarrierPhase-ambiguityCorrectionBasedonUnique-wordDetectionWANGYue1,2,XIONGWeiming1(1.CenterforSpaceScienceandAppliedResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing,100080,China；2.GraduateUniversity,ChineseAcademyofSciences,Beijing,100080,China)Abstract：Indigitalphasemodulationsystem,therealwaysexistscarrierphase-ambiguityintheprocessofcoherentdemodulation.Thispapershowsthedisadvantagesofdifferentialcoherentdemodulationandnon-coherentdemodulation,thenanalysestheambiguityofphasewhichcausesthechangeofdatainQPSK,16QAM,16APSKmodulationmethodswhenphase-ambiguityoccurred.Onemethodbasedonunique-worddetectionisgiventoachievephase-ambiguitycorrection.ThesimulationofQPSKsystemshowstheadvantageofunique-worddetectionmethodinerrorresiliencecomparedwithDQPSKsystem.Keywords：digitalphasemodulation;coherentdemodulation;phase-ambiguity;unique-worddetection0引言在数字相位调制系统中，若接收端采用相干解调方式，则在恢复载波的过程中，可能出现相位模糊的问题［1］，从而导致解调后的数据比特位翻转，降低系统的可靠性。一种广泛采用的克服接收端相位模糊问题的解决方法是在发射端采用差分码相位调制，从而在接收端可以使用差分检测进行解调，而不必恢复载波，从而消除了相位模糊的影响。但在信噪比方面，差分编码非相干解调相位调制系统比相干解调相位调制系统低大约2.3dB［2］，从而降低了抗误码性能。另外，差分编码相干解调系统存在误码扩散问题［1］。独特码检测技术在发送端的两个相互正交支路中各加入事先已确定好的一组码字。对于相干正交支路解调相位调制系统，相位模糊发生时接收端总共有8种可能的解调结果［3］(如表1所示)，而每一种解调结果惟一对应一种相位模糊可能。因此，在接收端通过比对解调后的相应独特码位上的值和事先确定好的独特码之间的差别，从而可以惟一确定特定的相位误差。一种解决方法是根据得到的对应数据支路的数据翻转情况相应地改变各路的输出数据(通过控制选通门来使数据取反或不取反)，来消除相位模糊的影响；另一种解决方法是根据得到的相位误差来修正本地恢复的载波，进而消除相位模糊的影响。注：IT，QT表示发送端同向支路I和正交支路Q发送的二进制数据；IR，QR表示接收端通过解调恢复的同向支路I和正交支路Q的二进制数据。符号前的负号表示取该符号的补码。1相位模糊情况1.1QPSK系统［3］QPSK解调要恢复载波，通常使用4次方环，costas环等非线性载波恢复方法，从而带来了相位模糊，其相位模糊值可能为0°,90°,180°或270°(如表1所示)。不正确的本地载波对于解调后数据的影响如图1所示。考虑支路翻转是很有必要的［4］，图1(a)显示了通常情况，图1(b)显示了支路翻转的情况，图中的结果和表1的结果是相吻合的，载波相位为π/4,3π/4,5π/4和7π/4的QPSK系统情况类似。1.216QAM,16APSK系统对于16QAM和16APSK系统来讲，采用相干正交支路解调方式进行解调时，其相位模糊情况同QPSK一样，即为通常情况下的0°,90°,18