基于Chirp信号的BPM短波数据调制研究

针对BPM短波授时系统在数据服务方面存在的不足,考虑到MFSK和Chirp信号在通信系统中应用的独特优势和短波信道特点,提出一种将二进制Chirp-rate键控与M进制Chirp信号中心频率键控进行级联的数据调制方法。根据短波授时系统数据业务需求和兼容性要求,分析了调制信号的带宽及脉冲压缩比等参数,并基于此确定最佳进制数M。此外,为了验证该调制方法的性能,设计了一种低复杂度解调方案,该方案可使用FFT(fast Fourier transform)实现基于Chirp-Fourier变换的快速解调。理论计算和仿真结果表明,提出的调制方法可将数据率从原1 b/s提升到82 b/s,同时具有18 dB的抗干扰增益和172μs的多径分辨率,并在高斯信道误码率性能、时变多径信道误码率性能方面均明显优于现有数据调制方法,可应用于BPM短波授时系统中的数据广播业务,进而推动短波授时技术的发展。