Разработка и реализация приёмника многоиндексной модуляции с непрерывной фазой низкой вычислительной сложности с алгоритмом синхронизации на основе линейной аппроксимации фазы

Многоиндексная модуляция с непрерывной фазой (multi-h CPM) отличается очень высокой спектральной эффективностью, однако её демодуляция требует большого числа согласованных фильтров и сложной решётки. В работе предложен эффективный полностью цифровой демодулятор multi-h CPM, использующий алгоритм синхронизации с управлением по решениям и низкой вычислительной сложностью. На основе оценки максимального правдоподобия фазы несущей и временных ошибок разработан упрощённый детектор ошибки временной синхронизации, в котором фаза multi-h CPM аппроксимируется линейной функцией (LPA). По сравнению с традиционными методами синхронизации этот подход позволяет отказаться от согласованной фильтрации производной и сократить число согласованных фильтров примерно на две трети. Согласно численному моделированию, точность оценивания и частота битовых ошибок (BER) при синхронизации на основе LPA не снижаются. Устойчивость алгоритма подтверждена полученной S-кривой. Затем на платформе ПЛИС Xilinx Kintex-7 реализованы приёмники с синхронизацией на основе LPA для трёх перспективных разновидностей multi-h CPM. По результатам испытаний на аппаратной платформе ухудшение BER по сравнению с численным моделированием оказалось пренебрежимо малым. По сравнению с традиционным методом предложенная реализация требует примерно на 27% меньше логических срезов, на 64% меньше блоков DSP и на 70% меньше блоков блочной памяти.