基于时频分布的扩展的二元相移键控信号解调算法

在已有的扩展二元相移键控(EBPSK)调制信号模型基础上,从非平稳信号分析方法入手,对EBPSK调制信号的时频分布特性进行了详细推导,建立了EBPSK信号相位跳变与时频分布幅度的关系模型,利用该模型提出了基于时频分布的EBPSK解调算法,并给出了相应的解调器结构。对基于时频分布的EBPSK信号解调器性能进行了分析,讨论了解调器的判决门限选取方法。分析表明,基于时频分布的EBPSK信号解调算法不但简化了EBPSK解调器结构,获得了优异的EBPSK调制系统差错性能,而且为通信信号的非平稳信号处理提供了新的可行方案。

多元位置3值连续相位调制解调方法

为进一步改善多元位置随机极性改进的连续相位扩展二元相移键控(Modified Extend Binary Phase Shift Keying with Continuous Phase,MCP-EBPSK)调制信号的频谱利用率,充分利用相位调制的位置和极性来携带多进制信息,提出了多元位置的3值MCP-EBPSK调制。阐述了多元位置3值MCP-EBSPK调制原理和基于(Back Propagation,BP)神经网络/支持向量机多分类器的解调器模型,对比和分析了随机极性MCP-EBPSK调制、3值MCP-EBPSK调制,以及多元位置随机极性MCP-EBPSK调制、多元位置3值MCP-EBPSK调制的功率谱、-60dB带宽、频谱利用率和解调性能.仿真结果表明:在保持功率谱结构不变的前提下,新的调制方式不仅提升了码率和频谱利用率,且解调性能更佳.

EBPSK载波同步中的相位误差分析

载波同步是通信中的重要环节。该文分析了EBPSK载波同步中的相位误差。首先在包含窄带高斯噪声的条件下,通过建立锁相环线性化模型,推导了EBPSK载波恢复中的输出相位噪声方差;其次在相同的参数条件下,与BPSK的平方环和Costas环输出相位噪声方差进行对比,给出了不同输入信噪比和环路带宽下的仿真结果。研究表明,在EBPSK占空比1:9,相位跳变π/4,输入信噪比小于6 dB时,恢复出的载波要比BPSK更加精确。

不对称的随机极性甚小幅相调制系统

为了紧缩随机极性MCP-EBPSK调制信号的频谱,消除边带线谱,同时易于电路实现和芯片集成,提出了一种不对称的随机极性甚小幅相调制(ARP-VMAP)。该方法是对随机极性MCP-EBPSK调制的波形表达式进行了简化和近似,消除了超越函数,使得调制器更容易硬件实现,工作频率更高。仿真结果表明:即使在-74dB边带功率带宽的苛刻要求下,ARP-VMAP调制能完全去除已调信号功率谱中的线谱分量,获得比随机极性MCP-EBPSK更高的频谱利用率,且解调性能也显著提高,对于发射能量的利用率更高,有利于节能环保。

一种随机极性MCP-EBPSK调制解调器

为改善随机极性的连续相应的扩展二元相移键控(CP-EBPSK)调制信号的频谱结构,该文提出一种带功率谱形状调节系数的随机极性修正CP-EBPSK(Modified CP-EBPSK,MCP-EBPSK)调制解调器。阐述了随机极性MCP-EBPSK调制的基本原理,给出了无随机极性的MCP-EBPSK调制理论功率谱表达式。同时,设计了合适的数字冲击滤波器用于解调,给出了无编码的随机极性MCP-EBPSK通信系统框图,分析和验证了该类调制信号的功率谱特性和解调性能,并对多径信道上的解调性能进行了仿真。仿真结果表明:新的调制方式通过对功率谱形状的调节,不仅频谱利用率更高,解调性能也更好;现阶段,该系统不适合在无线信道传输,有望在有线信道上率先获得应用。

随机极性MCP-EBPSK传输性能

为提高随机极性的修正连续相位扩展二元相移键控(MCP-EBPSK)调制信号的传输性能,对比了AWGN信道上自适应门限判决、BP神经网络和支持向量机(SVM)判决3种解调方式的解调性能,并引入了RS码和规则LDPC码来进行改善.根据随机极性MCP-EBPSK调制原理和数字冲击滤波器特殊滤波机理,设计了基于自适应门限判决、BP神经网络和SVM的解调器.同时,在这3种解调方式性能均不佳时,对RS码和规则LDPC编码的随机极性MCP-EBPSK传输性能进行了仿真.仿真结果表明:在AWGN信道上,自适应门限判决、BP神经网络和SVM三种解调方式的解调性能相差不大;当采用自适应门限判决且误码率为10-4时,RS码和规则LDPC码的编码增益分别约为4 dB和7 dB.因此,引入信道编码可显著改善随机极性MCP-EBPSK的传输性能.

多元位置随机极性CP-EBPSK调制解调器研究

为改善随机极性的连续相位扩展二元相移键控(Extended Binary Phase Shift Keying with Continuous Phase,CP-EBPSK)调制信号的频谱利用率,提出了一种多元位置随机极性CP-EBPSK调制方式。阐述了多元位置随机极性CP-EBPSK调制原理。在数字冲击滤波器的基础上,分别给出了基于多路判决方式、贪婪判决方式和合理判决方式的解调器,并通过仿真对比和分析了CP-EBPSK调制、随机极性CP-EBPSK调制和多元位置随机极性CP-EBPSK调制的功率谱、-60dB带宽、频谱利用率和解调性能。仿真结果表明:1)在频谱结构不变的条件下,新的调制方式可使信息传输速率和频谱利用率成倍提高;2)若以bps/Hz/SNR(dB)为综合指标,CP-EBPSK系统为1.18*10-3,随机极性CP-EBPSK系统为7.01,而新的调制解调系统为13.8。

LDPC编码的随机极性CP-EBPSK系统

随机极性的连续相位扩展二元相移键控(CP-EBPSK)是一种高频谱效率的调制技术,特殊的冲击滤波器使得门限判决解调成为可能,为了进一步改善其在低信噪比下的误码率性能,引入低密度奇偶校验(LDPC)码作为信道编码。精确的后验概率估计对于译码性能至关重要,但解调方式的特殊性给获取后验概率带来困难。本文引入并分析了贝叶斯方法和支持向量机(SVM)以及两种基于判决门限的后验概率估计法。仿真结果表明,基于SVM和贝叶斯方法较基于判决门限的后验概率估计法更加精确,解调性能可提升8dB-9dB,但在解调之前对需要对码元进行训练,因而复杂度也相对较高;而基于判决门限的后验概率估计法不需要这一过程,因而实现较为简单,性能也可提升7dB以上。所以,在随机极性的CP-EBPSK系统中利用后验概率估计法作为LDPC码译码初始化较为有效。