西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
针对水下无线光通信(UWOC) 中海水信道的衰减特性和系统自噪声对调制性能的影响, 提出了一种改进的 Gardner 定时同步算法, 建立了基于偏移正交相移键控(OQPSK) 调制的 UWOC 系统模型, 仿真分析了 OQPSK 调制系统中水质和传输距离对误码率(BER) 性能的影响规律。结果表明, 与正交振幅调制(QAM)、四相相对移相键控(QDPSK)、开关键控(OOK) 调制的系统相比, 当系统 BER 达到 10-3 时, 采用 OQPSK 调制可分别获得 2.2、4.4、6.2 dB 左右的增益。与 OOK 调制相比, 采用 OQPSK 调制可获得 2.3～8.2 m 的距离增益。在衰减较大的水下信道中, 提出的 Gardner 算法较好地改善了 OQPSK 调制信号的同步性能, 与传统算法相比, BER 明显降低, 可获得约 12.5～14.2 dB 左右的增益。
光通信 水下无线光通信系统 定时同步 偏移正交相移键控调制 Gardner 算法 optical communication underwater wireless optical communication system timing synchronization offset quadrature phase shift keying modulation Gardner algorithm
1 北京航空航天大学电子信息工程学院，北京 100191
2 北京林业大学信息学院，北京 100083
3 北京信威集团，北京 100193
为使现有遥测脉冲编码调制/调频(PCM/FM)系统中的定时同步环路可直接用于多符号检测(MSD)，从而降低系统的复杂度，提出了一种适用于遥测 PCM/FM MSD的位同步算法。该算法采用 MSD的似然比作为定时估计的统计变量，据此可直接利用传统 PCM/FM限幅鉴频接收机中的定时同步环路来实现位同步。与传统的基于“迟早门”的 MSD位同步算法相比，所提算法节省了一个 MSD支路的运算，极大降低了接收机存储和计算资源。此外，所提算法采用 Gardner算法作为定时误差检测单元，便于高速实现；所提算法的定时估计误差的归一化方差在低信噪比区仍小于 0.01，满足遥测接收机的要求，且误比特率 (BER)性能与理想同步情况相比，几乎没有损失。
多符号检测 遥测接收机 位同步 误比特率性能 Gardner算法 Multi-Symbol Detection range telemetry receiver symbol timing synchronization Bit Error Rate performance Gardner algorithm 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(3): 385
1 中国传媒大学 信息工程学院, 北京 100024
2 北京理工大学 信息与电子学院通信技术研究所, 北京 100081
位同步技术是空间激光通信和测控一体化的关键技术之一, 位同步的精确与否直接影响整个系统的性能。针对空间激光通信位同步技术中基于Gardner定时误差估计算法易受系统自噪声干扰, 提出了一种自噪声抑制Gardner算法, 同时基于此算法提出一种位同步环路。通过对算法理论分析与环路建模仿真结果表明, 在Eb/N0大于9 dB情况下, 提出自噪声抑制Gardner算法与位同步环路能够有效地降低同步过程中由于系统自噪声引起的定时抖动, 并且拥有更快的位同步建立的时间。
位同步 自噪声抑制 Gardner算法 定时恢复 激光通信 bit synchronization self-noise abatement Gardner algorithm timing recovery laser communications 红外与激光工程
2017, 46(6): 0622002
1 北京物资学院信息学院, 北京 101149
2 北京信息科技大学理学院, 北京 100192
基于Bell多项式构造了变系数Gardner-KP方程的双线性形式,利用摄动展开法得到了 方程的单孤立波解、双孤立波解及多孤立波解,并对单孤立波的特征进行了分析。根据双线性 方程推导了变系数Gardner-KP方程带有参数的Bell多项式型和双线性形式的Ba ¨cklund变换。
非线性方程 Bell多项式 变系数Gardner-KP方程 孤立波解 Bcklund变换 nonlinear equation Bell polynomials variable-coefficient Gardner-KP equation solitary wave solution Ba ¨cklund transformation
1 湖南大学信息科学与工程学院, 湖南 长沙 410082
2 湖南大学微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 湖南 长沙 410082
相干光通信系统中由于色散(CD)和采集信号时钟偏差导致了位同步的不准确，影响整个数字接收系统性能。提出了一种适用于相干光差分正交相移键控(DQPSK)信号的改进型Gardner定时恢复方法，该方法综合考虑正交相移键控(QPSK)信号自身特点以及由传输系统中色散而产生的码间干扰的特征，融合了信号时域和频域信息，来降低色散和噪声对时钟恢复的干扰。对40 Gb/s偏振复用相移键控(PM-DQPSK)信号传输相干检测数字通信系统进行了实验验证，结果表明，该方法能有效抵抗色散影响，具有较好的抖动性能。
光通信 相干光通信 定时恢复 数字相干接收 差分正交相移键控(DQPSK)
1 光纤通信技术和网络国家重点实验室，湖北 武汉430074
2 武汉虹信通信技术有限责任公司，湖北 武汉430074
定时恢复是全数字接收机中的核心技术之一，文章在传统的Gardner定时恢复理论基础上研究了一种改进的定时恢复方法。提出了一种改进的插值结构，并对控制器进行了改进。以四相移相键控(QPSK)信号为例进行了仿真验证，仿真结果表明上述方法可以很好地解决定时恢复问题，并可降低系统的实现成本。
全数字接收机 定时恢复 内插滤波器 Gardner算法 all digital receiver timing recovery interpolator Gardner algorithm
