北斗全球系统导航信号恒包络调制和复用技术

出于以导频通道为代表的北斗全球导航卫星系统现代化信号结构升级以及后向兼容的需求,北斗系统近几年提出了多种新型恒包络调制和复用技术,包括适用于北斗系统B1频点的正交复用二进制偏移载波(QMBOC)调制和非对称双正交相移键控(ADualQPSK)调制,适用于B2频点的时分复用AltBOC(TDAlt BOC)调制与非对称恒包络二进制偏移载波(ACE-BOC)调制,适用于B3频点的双正交相移键控(DualQPSK)调制,适用于双边带任意信号路数、任意功率配比的广义恒包络二进制偏移载波(GCE-BOC)调制。本文系统性地论述了北斗全球系统中提出的多种新型恒包络调制和复用技术,在此基础上基于GCEBOC调制总结出了一种恒包络调制的统一解析表示形式,对全面理解北斗全球系统信号设计思路及在此基础上发展设计新型的恒包络调制和复用技术均能提供重要的借鉴。

OQPSK恒包络调制CO-OFDM系统研究

偏移四相移相键控(OQPSK)是对四相移相键控(QPSK)进行改进后的一种新型恒包络移相键控调制方式。它继承了QPSK恒包络的特点,且在带限通信系统中能够克服QPSK在相位跳变时功率谱旁瓣扩大而造成的系统性能影响。将OQPSK引入相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中,能够很好地解决峰均功率比(PAPR)高的问题,且非常适用于非线性功率放大的带限数字通信系统。仿真结果表明,OQPSK恒包络调制CO-OFDM系统在仅考虑非线性损伤与同时考虑非线性损伤和放大自发辐射(ASE)噪声时其系统性能均要优于QPSK恒包络调制COOFDM系统。

通过恒包络调制提高相干光OFDM系统的光纤非线性容限

相干光正交频分复用(CO-OFDM)对光纤链路中的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)具有较强的容忍性,但是OFDM信号高峰均功率比(PAPR)的特点使其对光纤非线性效应非常敏感,严重影响了系统传输性能。本文提出了基于恒包络(CE)调制的方法使得系统中光信号PAPR降低为0dB,从而提高了CO-OFDM系统的非线性传输性能。仿真结果表明,子载波采用16QAM调制的40Gbit/s单信道CE调制CO-OFDM系统,在经800km无色散补偿、欠色散补偿和周期全色散补偿标准单模光纤(SSMF)链路传输后,虽然较传统CO-OFDM存在约1.8dB的代价,但是系统最大发射光功率分别提高了6.2、9.3和10.9dB。并且,将本文方案应用到CO-OFDM和10Gbit/s NRZ-OOK混合传输WDM系统中,信道最大发射光功率仍获得了5.2dB的提高。因此,本文提出的CE调制方法能有效地提高CO-OFDM系统在不同传输环境中的光纤非线性容限。

一种适用于深空通信的恒包络改进型FQPSK

由于非线性和功率受限问题,深空通信中需要采用恒包络调制方式。FQPSK作为一种准恒包络调制技术受到广泛关注,但其信号包络仍有波动。文章在简要介绍FQPSK和增强型FQPSK基本原理的基础上,提出了一种恒包络改进型FQPSK,通过理论分析和计算机仿真证明了该调制方式具有完全恒定的包络,能够显著提高功率放大器的功率效率,频谱性能优于FQPSK;当采用OQPSK接收机接收时,其误码率性能比FQPSK提高1dB左右。

恒包络光OFDM基带系统设计与实现

为有效解决光正交频分复用(OOFDM)系统中高峰值平均功率比(PAPR)的问题,提出一种结合恒包络OFDM调制技术的恒包络光OFDM基带系统设计方案。恒包络光OFDM系统是在普通光OFDM系统的基础上在基带中将OFDM信号调制到恒包络载波信号的相位上,经过数模转换后调制到光载波上,得到的恒包络光OFDM信号的PAPR为0 dB,解决了光纤传输中的非线性器件工作效率问题。在MATLAB中搭建恒包络光OFDM基带系统数学模型进行仿真,在现场可编程门阵列(FPGA)上实现,并在搭建的系统中寻找最优的调制系数。实验结果表明:恒包络光OFDM基带系统在实际中可以将PAPR降低至接近0 dB,系统在调制系数≤1时系统得到最高的频谱利用率,在调制系数为1.3时系统得到最低的误比特率。

多进制chirp-rate键控调制及分数傅里叶变换法解调

基于chirp信号chirp-rate和中心频率参数与其分数傅里叶变换特性之间的明确关系,提出了一种采用分数傅里叶变换法解调的多进制chirp-rate键控调制方式,该方式具有恒包络,并具有优于MPSK的误码性能。进而,将多进制chirp-rate键控与MFSK联合使用,通过参数调整,能够获得误码率性能与频谱效率间的折中。

卫星通信中的OQPSK调制技术分析

卫星通信系统的通信质量很大程度上依赖于所采用的调制方式。偏移正交相移键控(OQPSK:Offset Quadrature Phase Shift Keying)是在QPSK的基础上提出的一种恒包络调制技术。本文在详细介绍OQPSK调制技术原理和特点的基础上,分析了OQPSK调制技术的频谱特性及其在卫星通信中的优势,结果表明:OQPSK调制技术有良好的频谱效率、功率效率和抗非线性特性,非常适合卫星通信信道。

π/4-QPSK调制方式及其与GSMK调制方式的比较

简略介绍了 QPSK,π/ 4 - QPSK调制方法及基于此的π/ 4 - DQPSK调制方法 ,就 π/ 4 - QPSK的调制电路原理与实现作了概述 ,并针对 π/ 4 - QPSK调制方法的优点及其性能与

FQPSK-DSSS发送端的FPGA实现

利用通用FPGA开发平台,设计并实现了基于FQPSK调制的DSSS发送端。详细介绍了FQPSKDSSS发送端的设计原理和各个单元模块的FPGA实现方法,并利用示波器和扫频仪展示了FQPSK调制信号的时域频域性能。最后,利用Chip Scope与MATLAB进行联合仿真对所设计的FQPSK-DSSS发送端进行了验证。该设计成果无论对于飞速发展的个人移动通信业务,还是对于环境复杂、资源有限的深空通信来说,都具有较大的意义。

多电平DSSS信号的盲检测

提出了一种能够对低信噪比条件下多电平直接序列扩频(DSSS)信号进行盲检测的方法.该方法不需要知道发射机的扩频传输体制,当采用MPSK等恒包络线性调制方式时,该算法只需利用信号二阶矩就可以进行盲检测;当采用MQAM等非恒包络线性调制方式时,该算法首先估计接收信号的四阶矩,以抵消调制符号自身包络的影响,然后再采用简易的二阶矩方法进行后续信号检测.理论分析和仿真结果都证实了该方法能够检测出低信噪比多电平直接序列扩频信号.

基于QPSK的CO-OFDM传输系统研究

在对CO-OFDM系统和恒定包络调制技术进行了深入研究之后,将QPSK恒定包络调制技术引入了CO-OFDM系统中,从而提高系统性能,减少光纤非线性效应、载波频率偏移以及相位噪声对系统性能的影响。本文基于Optysystem软件搭建了传输速率为112 Gbit/s的仿真系统,并对设计方案进行了仿真验证。

OFDM-CPM系统降低PAPR新方案研究

正交频分复用-连续相位调制(OFDM-CPM)系统通过CPM相关相位状态引入记忆,从而获得比传统调制方式更好的误码性能。降低OFDM-CPM系统中的峰值平均功率比(PAPR)是关键技术之一。利用恒包络的概念提出一种新的CE-OFDM-CPM调制方案,可以把OFDM-CPM系统的PAPR降至零分贝。