信号相关性对正交2FSK全双工系统的影响及抑制

在提出2FSK数字调制全双工系统的基础上,发现采用常规自适应对消技术效果不佳的现象。针对该问题,确定2FSK信号的相关特性是影响自适应对消性能的核心原因。为了从理论上深入分析相关性能,针对信号相关性对接收误码率的影响程度问题,构建了基于最小均方误差准则的射频域自干扰对消结构的正交2FSK全双工系统,根据广义循环平稳随机过程的性质,分区间讨论并结合统计判决理论,给出加性高斯白噪声无线信道场景下信号相关性与接收误码率之间的关系式及抑制相关性影响的方法。分析与仿真表明:2FSK信号的相关系数ρ是2个频点码元波形相关系数的线性和函数,取值区间为0~0.5,2FSK信号经自干扰消除后误码率性能随ρ的提升而恶化。

双曲调频信号的啁啾率键控水声通信

为了解决双曲调频二进制正交键控调制体系速率过低的问题,在传统二进制双曲调频率键控的基础上,提出了基于频带划分的制式级联啁啾率键控调制方法。这种调制方法用多进制频率键控来选通频段,在每个子频段内采用啁啾率键控解调模块,在解调端用快速傅里叶变换(FFT)和匹配滤波器代替分数阶傅里叶变换实现解调,从而大大减少了系统计算量。通过仿真及水池实验,验证了所提出的通信方法在水声通信中的抗噪性能与抗多径性能。实验结果表明,误码率控制在10-3数量级以下,具有一定的实用性。

基于Chirp扩频的超宽带信号传输性能分析

鉴于Chirp信号的良好自相关性和匹配滤波后尖锐的时域特性,将Chirp扩频技术用于超宽带的通信,设计了基于正交二进制键控法的Chirp-UWB系统,并在AWGN信道下比较了Chirp-UWB与TH-PPM-UWB系统的可靠性。重点通过IEEE 802.15.4a推荐的信道模型讨论了2种室外传播的典型信道,并使用Chirp-UWB信号通过信道,对系统链路性能进行了仿真。仿真结果表明,在各种不同的传输情况下,Chirp-UWB信号的最大传输距离不同。在一定的情况下,随着数据速率的减少,传输的距离不断地增大;随着误符号率的减小,传输的距离也越来越近。同时,在系统中加入Rake接收机后,能起到很好的能量收集的作用。

基于Chirp-BOK-DQPSK调制的超宽带无线通信系统

针对普通的Chirp-BOK调制效率不高的问题,设计了基于Chirp-BOK-DQPSK调制的超宽带(UWB)无线通信系统,推导与验证了该系统在AWGN信道下的误比特率,分析了该系统在多径环境下存在较大码间干扰的原因。最后通过仿真分析比较了该系统和Chirp-BOK-UWB系统、Chirp-BOK-DBPSK-UWB系统在IEEE 802.15 SG4a给出的CM1和CM7信道下的性能。仿真结果表明,该系统在牺牲一定误码率性能的情况下,能有效提高传输速率。

多径信道下高速Chirp BOK平方律检测和均衡

为了提高线性调频(Chirp)二进制正交键控(BOK)的抗多径干扰能力,提出使用平方律检测和均衡算法。平方律检测能够抵抗频偏和相偏对脉冲压缩的影响,降低系统复杂度和增强鲁棒性,在高频偏和多普勒频移扩展情况下性能下降不超过0.2 dB。分析了BOK平方律检测的均衡模型并论证了均衡的可行性,在高频偏和多普勒频移扩展的多径信道下验证了均衡和检测的性能。仿真结果表明,平方律检测引入均衡技术对系统性能有较大的改善。

基于Chirp-BOK扩频的水声通信系统

利用线性调频(Chirp)信号在水下通信中具有良好的抗噪声和抗多径特性,提出基于Chirp-BOK(binary orthogonal keying,二进制正交键控调制)扩频的水声通信系统。系统采用二进制正交键控调制以及匹配滤波接收器,利用正向调频信号和反向调频信号,结合BOK调制技术,实现适合水声环境的扩频通信系统。噪声信道和多径信道下的仿真实验结果表明,该系统具有良好的抗噪声和抗多径性能,适用于水声系统的扩频通信。

基于USRP2的Chirp扩频发射机实现

USRP作为软件无线电外设的杰出代表,因其价格较低,通用性好、性能强大等特点,受到了无线电研究者和爱好者的广泛关注。文章介绍了USRP2母板及RFX2400射频子板的硬件结构、主要芯片及配置方法。采用底层开发的方式,在USRP2平台上实现了带宽为12.5MHz,速率为2.5Mbps的ChirpBOK扩频发射机设计,为在USRP平台上进行大带宽信号通信系统设计进行了新的尝试。

Chirp扩频通信系统抗噪声性能研究

Chirp扩频被IEEE 802.15.4A列为物理层可选标准之一,正得到越来越多的关注。文中分析了Chirp信号的特点及Chirp-BOK系统的组成和调制解调方式,提出了一种对Chirp扩频的理论研究方法,在高斯白噪声信道下,分析并得到系统误比特率-信噪比公式。误比特率的仿真结果与理论推导公式相吻合,并证明该扩频机制与其他调制方式比较,抗噪声性能有明显的改善。

CSS-BOK的匹配滤波接收研究

高速无线通信系统中,Chirp信号作为一种新的超宽带信号,既能实现高速数据传输,又能满足精确定位的要求。借助MATLAB仿真工具,阐述Chirp信号的时频特性以及匹配滤波过程,利用Chirp信号匹配滤波后的压缩特性,对匹配滤波进行仿真。仿真结果显示Chirp信号经匹配滤波器后脉冲宽度被大大压缩,信噪比得到显著提高,与理论分析相吻合。设计了Chirp信号超宽带无线通信系统,仿真得到在AWGN下匹配滤波接收的系统误码率与信噪比关系图,分析了将线性调频扩频CSS(Chirp Spread Spectrum)技术应用到高速无线超宽带通信中的可行性。