单矢量差分幅度相移键控正交频分复用水声通信研究

为了在不牺牲通信带宽利用率的前提下,进一步提高水声通信质量,在描述高阶差分幅度相移键控调制技术和单矢量信号处理技术的基础上,基于矢量水听器和高阶差分调制技术,提出一种应用于正交频分复用(OFDM)通信体制中的高速水声通信系统。根据实际水域声速梯度真值,利用信道仿真软件建模实际水声信道,仿真研究通信系统在此信道下的通信性能。研究结果表明:对矢量水听器采集的声压和振速通道信号进行p+3vc线性联合处理可获得增益,单矢量差分幅度相移键控OFDM通信系统比标量差分幅度相移键控OFDM系统的通信效果有明显改善,验证了该系统的可行性和优越性。

卫星信道中APSK星座的优化设计

为通过高阶调制信号增加卫星信道的容量,在给出幅度相移键控(APSK)信号特征的基础上,根据最小欧氏距离最大化和平均互信息最大的原则对APSK星座进行优化。给出了APSK最小欧氏距离和不同星座普遍适用的信道容量计算方法。仿真结果表明,最小欧氏距离和信道容量仅与相对半径有关而与相对相位无关。信噪比相同时不同APSK星座的信道容量差别很小,卫星信道中星座的优化可考虑功率利用率为主。

编码16DAPSK信号解调译码新方法

基于子载波采用16阶差分幅度相移键控(16DAPSK)的正交频分复用(OFDM)系统,提出并分析了编码16DAPSK信号的一种新的简单易行的比特软输出解调译码方法。仿真结果表明,在高斯信道、平坦Rayleigh衰落信道和多径Rayleigh衰落信道下,采用编码速率为3/4的punctured卷积码与16DAPSK信号的硬输出解调译码方法相比,系统的误码性能可改善约1.2dB。新方法应用在日本CRL开发的100Mbps毫米波16DAPSK-OFDM宽带移动接入实验系统,将进一步提高系统误码性能。

MDAPSK-OFDM信号误码性能分析

与正交幅度调制(QAM)相比,差分幅度相移键控(DAPSK)信号的解调方法简单,因而近年来在一些实验正交频分复用(OFDM)系统中得到应用.针对16、32和64阶高阶差分幅度相移键控(MDAPSK),本文详细推导了加性高斯白噪声(AWGN)信道下,采用MDAPSK调制的OFDM(MDAPSK-OFDM)系统的误码性能,得到了MDAPSK-OFDM系统比特差错率(BER)表达式,仿真验证了MDAPSK-OFDM系统的误码性能,并说明了实验系统采用16DAPSK或64DAPSK调制的原因.

OFDM系统中的差分调制及其性能

基于子载波采用高阶差分幅度相移键控(MDAPSK)的正交频分复用(OFDM)系统,针对其独特的数据帧结构,提出并定义了OFDM系统的几种差分调制方案,仿真了不同信道环境下各种方案的误码性能。仿真结果表明,针对时间选择性和频率选择性衰落信道衰落程度的不同,在满足一定的时间相关性和(或)频率相关性的条件下,采用相应的时域和(或)频域差分调制方案,可以保证MDAPSK-OFDM系统的误比特率(BER)维持在较低的水平。

基于GMM的幅度相位联合编码CVQKD安全性分析

为了提高离散调制连续变量量子密钥分发协议性能,采用幅度相移键控(APSK)联合调制格式方法,在接收端采用高斯混合模型分类算法识别量子态来提升系统的性能。将密钥传输系统分为状态学习和状态预测两个阶段,在状态学习阶段基于高斯混合模型的分类器对已知类别的量子态进行训练,学习不同类别量子态的幅度相位分布情况;在状态预测阶段则采用最小欧氏距离计算出待测量子态属于每个类别的后验概率,从而判定待测量子态的类别,并通过参数估计、反向协调和保密增强生成最终密钥。结果表明,在反向协调和集体攻击下128-APSK离散调制连续变量量子密钥分发协议能够有效生成安全密钥,当安全码率为10-6 bit/symbol时,传输距离可接近60 km。该研究为进一步提高离散调制连续变量量子密钥分发协议的系统性能提供了参考。

OFDM序列调制的信息分组映射方法研究

目前,针对载波序列调制所用的二级信息映射模式展开研究,对现有载波序列调制方法进行了简要介绍,分析了现有方法在误码率性能方面存在的问题,为进一步提升系统误码率性能,提出了基于幅度相移键控(Amplitude Phase Shift Keying,APSK)调制的信息分组映射方法,建立了相应的APSK多圈星座图优化模型,提出了分圈遍历搜索算法,给出了APSK正交频分复用序列调制(Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Index Modulation,OFDM-IM)的原理框图。仿真结果表明,与OFDM序列调制二级信息映射方法相比,该方法可提高调制信号的最小欧式距离,有效提升系统的误码率性能,在32进制、Eb/N0=12 dB的情况下,其误码率性能约有一个数量级的优势,具有较好的应用前景。

面向大规模机器类通信的无速率编码调制技术

面向大规模机器类通信的高可靠、低时延要求,以及时变信道的特性,提出高可靠低时延的联合编码调制技术。基于幅度相移键控(Amplitude Phase Shift Keying,APSK)调制技术,提出一种APSK星座放置优化方案(Place-APSK,P-APSK)。该方案的基本原理是平均欧氏距离与比特发生错误数量成正比,通过使最小欧氏距离的平均值最大来提高系统性能。通过对不同码率、APSK的星座图的误块率分析,证明优化后的星座图比未优化的星座图误块率降低了1 dB。为了减小P-APSK的计算复杂度与时间复杂度,将禁忌搜索算法与P-PASK结合,提出一种低复杂度的P-APSK。通过对复杂度的分析,证明了该方法的有效性。

DVB-S2标准中联合LDPC译码的16-APSK星座迭代软判决算法研究

对DVB-S2标准中的16-APSK(幅度相移键控)星座软判决算法展开研究,在比特LLR(对数似然比)软判决算法的基础上提出了一种基于联合LDPC(低密度奇偶校验码)译码的星座迭代软判决改进算法。经仿真分析发现,该改进算法在具有与原算法相近的误码性能的同时至少降低了一半的计算量,具有较强的实用价值。

与删除卷积码相结合的非均匀16-DAPSK在无线广播信道上的性能(英文)

导出了加性高斯白噪声和Rayleigh衰落信道上非均匀16-DAPSK错误概率的简单闭合表达式.对于多媒体通信和组播传输而言,非均匀16-DAPSK是有用的.给出了带有删除卷积编码的非均匀16-DAPSK调制的性能.结果表明卷积编码可与非均匀16-DAPSK调制用于在无线电广播系统中传输附加消息,而对于基本消息几乎没有损伤.

16APSK-OOFDM系统分析研究

基于Optisystem和Matlab软件构建相干解调光正交频分复用(CO-OFDM)系统仿真平台。从O-OFDM的调制出发,在Optisystem中用幅度相位键控(APSK)调制代替现在主流使用的方形正交振幅调制(QAM)。分析APSK调制在光通信中的优越性,并将得到的仿真星座图、误码率、线宽与QAM调制下的结果相互对比,从而区分APSK调制比QAM调制优越性并总结规律。

APSK在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究

信道带宽窄,强多途,强噪声干扰一直是水下信息高速、可靠传输的主要障碍,提出了一种适合水声信道的用幅度-相移联合键控调制技术APSK与正交频分复用技术OFDM相结合的高阶调制的传输体制,可有效解决水下无线高速数据传输的带宽效率、功率效率和可靠性问题;介绍了APSK的原理及在基于OFDM的水声通信系统中的应用。计算机仿真结果证明,使用该方案的水声通信系统在高阶调制情况下综合性能优越。

空时分组码的简化译码方法

实际无线通信应用中,译码方法的简化一定程度上降低了移动端的功率消耗。文章根据星座图的几何结构,从数学角度出发,描述了一种8进制相移键控(8PSK)下空时分组码的简化最大似然(ML)译码方法,并将该方法推广到幅度相移键控(APSK)映射情况下的译码。对最大似然译码方法和文中简化最大似然方法的仿真结果及译码计算复杂度进行了分析和比较,结果表明简化最大似然译码算法只是降低了计算复杂度,并没有影响误码率。

八进制调制DWDM系统非线性效应仿真研究

为提高光纤通信系统的频谱利用率,搭建了八进制幅度差分相移键控(8APSK)和八进制差分相移键控(D8PSK)密集波分复用(DWDM)系统。仿真结果表明:当探测信道为8APSK,最佳入射平均光功率随其幅度调制指数的增大而明显变大。不管是8APSK还是D8PSK调制,入射平均光功率取最佳值时,四波混频噪声对系统性能的影响并不大。然而当其超过最佳值,四波混频噪声随入射平均光功率的增加对系统性能的影响快速增加。对于所讨论的DWDM系统,幅度调制指数优化的8APSK信号传输性能明显优于D8PSK,因为前者对总的非线性效应有更好的容忍度。

低复杂度高阶APSK解映射方法与实现结构

针对高阶幅度相移键控(amplitude phase shift keying,APSK)解映射复杂度,不易硬件实现的问题,提出了一种低复杂度的APSK解映射方案及电路实现结构。具体而言,基于Max-Log-MAP算法,分析APSK星座图对称性并进行区域划分,对落到每个区域的接收符号比特软信息计算进行化简,得到具有低计算量的解映射公式。进一步,利用简化后每个比特软信息计算公式的特点,设计了软信息计算电路结构并在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)硬件平台上进行了性能测试。测试结果表明,信噪比为14 dB时,利用简化方法实现的APSK解映射电路可实现10-5的误比特率(bit error rate,BER),与传统解映射算法性能接近,且具有较低的硬件资源消耗。

APSK调制在基于OFDM可见光通信系统中的性能分析

在基于正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的可见光通信(Visible light communication,VLC)系统中,发光二极管(Light emitting diode,LED)的非线性特性是影响系统性能的一个重要因素。为了减小LED非线性的影响,将幅度-相移联合键控(Amplitude-phase shift keying,APSK)调制与OFDM技术相结合的传输方式引入可见光通信系统中。本文介绍了APSK调制的原理及其在基于OFDM调制的可见光通信系统中的应用,建立了基于APSK-OFDM调制的可见光通信系统模型,并与常用的基于正交幅度调制(Quadrature amplitude modulation,QAM)的OFDM系统性能进行了对比。仿真结果表明,在OFDM系统中,如果信道是理想的,QAM调制的性能要比APSK调制的性能好;但当考虑到LED的非线性特性时,后者的性能要明显优于前者。

APSK调制在基于自适应OFDM的可见光通信系统中的应用研究

正交频分复用(OFDM)技术具有频谱利用率高、抗干扰性能好等优点,在基于发光二极管(LED)的可见光通信系统中得到广泛应用。为了减小LED非线性的影响,将幅度-相移联合键控(APSK)与OFDM技术相结合的传输方式引入可见光通信系统中。同时为了提高可见光通信系统的整体性能,实现系统带宽资源的充分利用,将OFDM调制与自适应技术相结合,即根据信道状况的不同,在各个子信道上使用相应阶数的APSK调制方式。文章介绍了3种典型的基于自适应资源分配算法的OFDM技术,并与基于相同阶数APSK调制的OFDM技术进行比较。仿真结果表明,APSK信号的包络要比QAM信号小,自适应OFDM技术的性能要明显优于基于相同阶数APSK调制的OFDM技术。

一种基于APSK的矩形差分空间调制算法

本文提出了一种用于多输入多输出(MIMO)系统的结合幅度相移键控(ASPK)的新型差分空间调制方法。该方法结合APSK与RDSM调制,在保留了RDSM矩形天线索引矩阵的结构下,利用APSK调制来进一步提升了频谱效率。通过仿真结果比较了所提算法相比于传统差分空间调制的性能差异。

APSK信号的混合盲均衡方法

针对幅度相移键控(amplitude phase shift keying,APSK)信号,为在载波相位恢复之前进行均衡,以减小码间干扰(inter-symbol interference,ISI)对载波恢复的影响,提出一种将恒模算法(constant modulus algorithm,CMA)和半径指导的均衡(radius directed equalization,RDE)方法相结合的盲均衡算法,该算法的代价函数是CMA代价函数和RDE代价函数的加权和。利用径向分散度的概念,该算法可以根据当前均衡程度自动地调整两种代价函数的权重,实现从CMA到RDE的软切换,从而自动适应不同均衡阶段和不同信噪比的情况。与单纯CMA均衡相比,该算法的收敛速度更快,而且稳态性能也更好,仿真结果验证了该方法的有效性。

基于MDAPSK的OFDM水声通信研究

将高阶差分幅度相移键控调制(MDAPSK)技术与正交频分复用(OFDM)技术相结合,提出了一种应用于水声信道的高阶调制传输体制,以实现水下无线通信高速率数据的有效可靠传输.在分析MDAPSK调制原理的基础上,研究其在OFDM水声通信系统中的应用,仿真和水池试验比对分析了MDAPSK与幅度相移键控调制(APSK)、正交振幅调制(QAM)、差分相移键控调制(DPSK)等不同调制方式的性能,试验结果表明:在未使用纠错编码情况下,采用16DAPSK调制的OFDM水声通信系统有最低的误比特率,无须插入导频进行信道估计,因此具有最高的有效传输速率.验证了MDAPSK调制方式在高阶调制通信系统中综合性能更为优越.