尚春杰，陈敬乔

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

0 引言

在通信系统中，信噪比是通信质量好坏的重要标志，尤其是在卫星通信以及地面移动通信中，终端若能实时上报信噪比情况，则可以有效地进行功率控制以及越区切换，有效提高功率效率并保证通信质量。在卫星通信中，QPSK信号兼具功率效率和带宽效率优势，在工程中应用较多。文献[1-8]从最大似然估计的角度给出了信噪比估计的最大似然估计算法，其精确度较高，但复杂度也较大；文献[9-10]给出了2种适用于移动通信环境的信噪比估计法；文献[11-15]提出了一种基于二阶四阶矩阵的估计法，该方法实施时不需要信号进行载波恢复，信噪比估计范围大，更适合卫星通信实际工程应用。本文从二阶四阶矩阵信噪比估计法出发，将其进行了推导简化，同时利用查找表来实现复杂部分，在降低复杂度的同时只有少量的精度损失，更利于FPGA实现。

1 M2M4估计法原理

卫星信道噪声模型多采用AWGN信道，在此基础上定义信号。假设接收机已经进行了完美的匹配滤波以及定时同步，则此时定义接收序列rk的二阶量分别为M2和M4，直接引用文献[11]中给出的复数噪声条件下信噪比估计表达式：

(1)

在实际应用中，二阶矩和四阶矩是由接收序列的时间平均来计算的，可以表示为：

(2)

(3)

式(1)中的计算复杂度还是比较高的，不利于FPGA工程实现。对式(1)继续推导：

(4)

(5)

对SNRdB保留一位小数，得到

(6)

由式(6)计算得5≤addr≤192,对应的值SNRdB为20 dB≥SNRdB≥0 dB，超出这个范围的值为无穷大或负值，不实用，因此造表时超出20 dB≥SNRdB≥0 dB范围的都按20 dB或0 dB算，即addr<5，SNRdB=20 dB，addr>192时，SNRdB=0 dB。……