基于零阶椭圆球面波信号的连续相位调制及性能分析

连续相位调制技术在卫星通信、深空探测、遥感遥测等航空航天领域具有重要应用,连续相位调制信号的性能通常取决于其基带调频脉冲信号。零阶椭圆球面波信号是时频域高能量聚集性信号,且该信号的时间带宽积可以灵活控制。结合连续相位调制原理,探索性地将零阶椭圆球面波信号应用于连续相位调制,与现有主要连续相位调制信号性能进行了对比分析。结果表明,与基于矩形脉冲、升余弦脉冲的连续相位调制最小频移键控信号、正弦频移键控信号相比,该方法所得调制信号的功率谱带外衰减和高频滚降可以更快,在含99.9%信号功率带宽条件下,系统频带利用率可分别提升13%和16%,且在全响应条件下系统的误比特率性能较好。

椭圆球面波信号Wigner-Ville分布显式渐近求解方法

针对现有的椭圆球面波函数(PSWFs)信号时频分析无显式表达式、数值仿真误差不可控、时频分布结果对称性缺失等问题,该文引入Legendre多项式以及Wigner-Ville分布(WVD),提出一种PSWFs信号WVD显式渐近求解方法。该方法根据误差要求,生成所需阶数的Legendre多项式WVD自项、交叉项,进而与对应的WVDLegendre系数相乘后线性叠加,获取PSWFs信号WVD显式渐近表达式。理论及数值仿真结果表明,所提方法能够产生满足误差要求的PSWFs信号WVD显式渐近表达式,且能够有效保持信号原有的时域、频域对称性。此外,在相同采样点数情况下,相对于基于数值解的PSWFs信号WVD,所提方法获得的PSWFs信号WVD频域分辨率更高。

基于傅里叶级数的椭圆球面波信号时频分析

基于数值仿真的椭圆球面波(PSWFs)信号时频分析,无法获取PSWFs信号某一频率幅值随时间变化显式表达式。针对这一问题,引入傅里叶级数,将PSWFs信号按傅里叶级数展开,利用Wigner-Ville分布(WVD)分析每一频率随时间的变化情况,并重点研究了PSWFs信号WVD时频中心点、时频峰值点、时频零点等特殊点随自身参数(时间带宽积、阶数)之间的变化规律。理论和仿真结果表明:PSWFs信号WVD具有良好的对称性,其时频中心点幅值极性与阶数有关;PSWFs信号WVD由时频峰值圈(时频峰值点连线)组成,且时频峰值圈位置及个数与阶数、时间带宽积密切相关。时频中心点、时频峰值点、时频零点等特殊点,可作为PSWFs信号WVD重要特征参量,其特性规律能够为PSWFs信号时频检测奠定理论基础。