一种四进制CPM调制器的设计与FPGA实现

设计并实现了一种基于FPGA的四进制连续相位调制器(PCM)。该调制器的基带调制模块通过查表法实现,复杂度较低。仿真结果验证了设计的正确性。

一种基于正交脉冲整形双相位共轭孪生波的非线性抑制方案

为抑制光传输系统的非线性效应,提出了一种改进的高阶调制格式与非线性分离技术相结合的32信道正交脉冲整形双相位共轭孪生波(QPS dual-PCTW)非线性抑制方案。利用Optisystem和Matlab联合仿真,分别搭建了16阶正交幅度调制(16QAM)和64QAM下有无QPS dual-PCTW方案的32信道非线性分离模型,通过仿真分析不同条件下的系统误码率来研究该方案对非线性效应的抑制效果。仿真结果表明:无论是否使用QPS dual-PCTW方案,四波混频(FWM)效应都对系统性能有较大程度的影响;当使用QPS dual-PCTW方案时,影响系统性能的主导因素为码间干扰。

扩频CPM调制在卫星导航系统中的应用研究

文中研究在导航系统中应用扩频连续相位调制(spread spectrum continuous phase modulation,SS-CPM)技术的性能优势,并依据SS-CPM的特性,设计新型的调制方式——CPM-BOC调制。以Compass和GPS信号典型参数为例,研究其频谱特性、码跟踪精度、抗多径、抗干扰等导航性能指标方面的性能。理论分析和仿真结果表明:SS-CPM调制较典型的二进制偏移载波调制族在导航性能方面更有优势,为下一代卫星导航信号波形设计提供参考依据。

基于全相位频谱校正的TMBOC信号的捕获

针对使用传统部分匹配滤波器(PMF)结合快速傅里叶变换(FFT)无法精确捕获时分复用二进制偏移载波(TMBOC)调制信号的问题,提出一种基于全相位频谱校正的捕获方法。首先通过PMF过程对接收信号进行部分相关运算,再使用全相位快速傅里叶变换(ap FFT)算法对多普勒效应进行补偿,最后结合全相位频谱校正技术对功率谱进行校正。仿真结果表明,在同一条件下,该算法比PMF-FFT加窗算法检测概率提高了3 d B左右,并有效缩短了捕获时间。该算法可比PMF-FFT加窗算法更精确捕获TMBOC信号。

改进的16进制正交幅度调制码的相位估计算法

相干光通信系统中的相位恢复是克服信号收发端和传输过程中产生的相位噪声的必要步骤。为获得低的运算复杂度和良好的相位估计效果,本文对传统的四次方相位估计算法进行了改进,使之具有自适应的数据块长度控制功能。通过理论分析以及Matlab数值仿真方法验证改进的效果。对于16进制正交幅度调制码(16QAM),改进后的算法在几乎不增加计算复杂度的前提下,比传统算法具有更好的适应性。自适应长度的数据分块方法,有效缓解了传统算法用于16QAM系统时模块大小选择的矛盾。对于25Gbaud的16QAM系统,改进后的算法在10-3的误码率(BER)处,其1dB峰值信噪比(OSNR)代价的激光线宽容差提高了1.8MHz。

压缩MSK信号频谱的另一种方法

论文从最小频移键控(Minimum Shift Keying,MSK)信号相位轨迹的角度出发,对MSK信号的频谱进行压缩,首先提出了一种经过整形的MSK(Shaped Minimum Shift Keying,SMSK)的调制方法,然后与另一种压缩MSK信号频谱的经过整形的偏移四进制相位调制(Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying,SOQPSK)调制方法进行了对比分析,本文的调制方法有压缩MSK频谱的效果,而且比SOQPSK更易于实现。

余弦BOC信号伪相关函数无模糊跟踪方法

二进制偏移载波(binary offset carrier,BOC)调制方式实现了频谱分离和频段共享,被应用于全球导航卫星系统中;但由于BOC信号自相关函数的主峰和副峰幅度差异较小,容易引起捕获和跟踪模糊,导致较大的测距误差;余弦相位BOC(Cosine-phased BOC,CosBOC)信号自相关函数形式相对复杂,给其无模糊处理带来了挑战;基于伪相关函数法(pseudo correlation function,PCF)思想,针对CosBOC信号设计本地参考信号的特殊码片波形,与接收信号相关后经过非线性组合可获得单峰无模糊相关函数,消除了跟踪模糊性;仿真结果表明:参数取值合适时该方法的跟踪和抗多径性能均优于同等条件下的BPSK-like方法。

交互式QPSK传输仿真系统的设计与实现

为了增强学生对通信原理的感性认识,以常用的四进制相位键控(QPSK)数字通信系统为例,设计了基于Matlab图形界面的交互式QPSK传输仿真系统。内容涵盖调制、信道、解调,各部分结构、功能按模块讲解,各功能通过仿真波形展示,亦可选择信号实测结果进行观测,增强系统的真实性。同时系统参数可以交互配置,通过图形直观地显示不同参数对系统的影响。分析成形滤波对调制波形的影响,并给出了相应的功率谱密度;研究了载波估计中频率偏差、相位偏差对解调结果的影响,并通过星座图的变化进行演示,同时给出频偏、相偏仿真的等效基带表示。

基于高非线性光纤和SOA非线性效应的星上再生波长变换

针对分布式卫星系统信息交换频繁、波长变换频次高且由此导致信号损伤严重的特点,提出了一种基于高非线性光纤(HNLF)和半导体光放大器(SOA)非线性效应的星上全光再生波长变换方案。利用HNLF的自相位调制(SPM)效应对原始信号频谱进行展宽,通过红移或蓝移滤波取出预变换信号,分别作为波长上变换或下变换的泵浦光信号,最后基于SOA的四波混频(FWM)效应实现了对原始信号的波长变换。理论推导了波长变换方案的工作原理,分析了波长变换性能与各结构参数之间的关系。仿真实验结果表明:本文方案在有效实现波长变换的同时能够一定程度地改善信号质量,Q因子改善最高可达3dB以上,功率转换效率可达到20dB。