GMSK通信系统中频偏估计改进算法

【摘要】针对具有固定帧长和固定帧同步序列信号，提出了一种利用序列自相关特性进行频偏估计的方法。针对有记忆调制信号，对频偏估计方法再次改进，进一步提升了频偏估计性能，并分析了频率偏移对本方案频偏估计性能的影响。仿真表明，在误码率为0.06性能点，利用本文提出的频偏估计算法有2 dB的性能提升，且在高信噪比时性能将进一步提升。

【关键词】固定帧长；序列自相关；频偏估计；有记忆调制信号

0 引言

现代无线通信系统中，发送功率有限、频谱资源紧张、非线性失真等诸多问题日益严峻[1]。由于高斯最小频移键控（GMSK, Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）信号具有恒定包络、最小功率谱占用率、带外辐射小等优势[2]，特别适用于频谱、功率受限和信道存在非线性的通信系统中，因此受到了广泛的关注和应用。

但在GMSK通信系统中，通信信号往往会在时间、频率、幅度、相位等维度产生偏移或遭受衰减，降低了接收机对接收信号的解调效果，影响原始数据信息的精准恢复。鉴于此，C. Knapp[3]等人提出了一种最大似然估计器，用于确定两个空间分离的传感器在不相关噪声存在时接收到的信号之间的时延，相关器达到最大值的时间参数是延迟估计。Frank[4]、Wu[5]提出了基于最大似然估计准则的载波相位估计方法。W.A.Gardner[6]等人提出了基于循环平稳特性的载波频率和码元速率联合估计算法。

由于频率偏移会导致同步接收机的相干解调性能急剧恶化、通信质量大大降低[7]，引起了广泛的研究。针对频率偏移问题，文献[8]针对具有固定帧长和固定帧同步序列的单通道高阶调制线性混合信号，当两路信号编码

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