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。

EBPSK调制信号功率谱分析

调制技术对数据传输效率有重要意义。提出EBPSK调制方法,推导了其功率谱解析表达式,给出EBPSK在不同调制指数时功率谱理论值与仿真结果,验证了理论分析的正确性。同时,揭示了EBPSK已调信号功率谱随调制角变化的规律;并对功率谱、频谱效率及其与抗干扰性能关系进行了分析。

EBPSK及其优化调制信号的二阶循环平稳特性分析

在分析扩展二元相位键控调制(Extended BPSK调制,以下简称EBPSK调制)及其优化调制信号模型的基础上,证明其具有循环平稳特性。进而建立了EB-PSK及其优化调制信号的二阶循环平稳模型,推导了相应的理论计算公式,并通过仿真详细分析了调制参数对其循环平稳特性的影响。理论及仿真表明,循环平稳特性分析不仅为EBPSK及其优化调制信号的信息传输和接收提供了参考,而且为该类调制信号提供了一种新的通信信号处理方案。

EBPSK调制波的正交性及功率谱分析

波形正交性与功率分布特性直接关系到信号的解调与带宽.通过导出EBPSK调制相关解析式和功率谱表达式,并进行计算机仿真,给出EBPSK正交解与功率谱分布,得到占空比为1,相移π/2的正交功率谱最优解,指导EBPSK波形参数选择.符号相关性大,功率分布集中,但解调性能差;符号相关性小,解调性能好,但功率分布扩散.最优正交EBPSK波形的功率谱,减少了线谱分量,功率分布集中,频谱得到压缩,带宽效率得到改善;同时,符号正交,解调相对容易,符号的正交性和带宽的高效率得到较好的折衷.

基于SVM分类的EBPSK信号解调判决

为了改善扩展的二元相移键控(EBPSK)系统在低信噪比下的误码率性能,针对解调端冲击滤波器输出信号的特点,引入支持向量机(SVM)分类方法.在滤波器输出的中频信号中选取少量采样点进行判决,仿真显示,可以得到较高的信噪比增益.误码率在10-4时,比积分判决方法获得1.8 dB的信噪比增益.不同核函数产生不同的支持向量机算法,进而对线性和径向基核函数作了分析,同时,对不同的特征点提取以及不同的训练码元个数对判决结果的影响作了较为详细的分析.通过仿真发现,用少量特征点和训练码元便可以获得较好的性能,因此,在EBPSK系统中采用SVM分类判决法降低误码率是一种较有效的方式.

基于SVM判决的RS编码EBPSK调制解调器

冲击滤波器能将扩展的二元相移键控(extended binary phase shiftkeying,EBPSK)调制信号的相位跳变转化为幅度冲击,从而突出了"0"和"1"码元的波形差异.为了充分利用该特性,文中设计了基于支持向量机(support vectormachine,SVM)判决的RS编码EBPSK调制解调器.简述了EBPSK调制解调原理,并利用SVM的分类能力给出了EBPSK检测模型.对二元相移键控BPSK和EBPSK的性能进行对比,设计了基于SVM的RS编码EBPSK调制解调器.仿真结果表明:1)以比特每秒/赫兹/信噪比为综合指标,EBPSK系统性能优于BPSK;2)在AWGN信道下,当误码率为10^(-4)时与自适应门限判决的RS编码EBPSK调制解调器相比,基于SVM的调制解调器可获得约1 dB的编码增益.

混合蛙跳算法优化的支持向量机EBPSK检测器

为了充分利用"0","1"码元经过冲击滤波器后的波形差异和有效改善基本支持向量机经典训练方法容易陷入局部最优的缺陷,设计了混合蛙跳算法优化的支持向量机EBPSK检测器.首先,从经过冲击滤波器的"0","1"码元原始数据中提取训练集和测试集,并进行归一化处理;然后,利用混合蛙跳算法的全局寻优能力在训练集空间搜索支持向量机的支持向量和分类阈值,并用训练过的支持向量机对测试集分类.将混合蛙跳算法优化的支持向量机的检测效果与基本支持向量机以及幅度积分判决进行了对比,结果表明:基本支持向量机检测效果要好于幅度积分判决,混合蛙跳算法优化的支持向量机具有更好的检测精度,检测效果优于前两者.

转换精度有限时EBPSK-MODEM的性能仿真

针对当前频率资源紧缺的现状,提高频谱利用率已成为通信技术研究的重要目标,而EBPSK调制可提高频谱利用率。讨论了如何利用Simulink进行EBPSK-MODEM系统仿真与研究,给出了具体的仿真模型,并利用该模型得到了系统在不同DAC和ADC采样率及量化位数时的解调性能。仿真结果表明,在DAC和ADC的有限数据转换精度对于EBPSK-MODEM解调性能的影响中,采样率要比量化位数明显得多。这对于硬件实现很有参考价值。

一种基于时分的EBPSK多载波实现方式

为了实现扩展的二元相移键控(EBPSK)调制的多载波传输,提出了一种基于时分的EBPSK多载波实现方式.首先,利用叠加原理,通过观察冲击滤波器的输出波形,分析了多路EBPSK信号间干扰的原因;然后,给出了消除信号间干扰的具体思路,即将临道信号相对延迟,使各路载波的判决区域在时间上区分开,避免判决区域的碰撞;最后,通过仿真,对比了不同时间保护间隔下基于时分的EBPSK多载波与单载波的误码率性能.仿真结果表明,时间保护间隔为0时干扰较大,多载波的误码率性能较差.在合适的时间保护间隔下,多载波的误码率性能几乎与单载波一致.基于时分的EBPSK多载波实现方式能够有效消除各路EBPSK信号间的干扰,使得多路EBPSK信号同时传输且误码率性能损失不明显.

压缩感知在多载波EBPSK雷达中的应用

将压缩感知(CS)技术应用于多载波相位编码脉冲雷达中,分析了该雷达的目标时延和多普勒频率估计以及不同频点散射系数估计的性能.对比了在不同目标数条件下采用BCoSaMP重构算法时EBPSK与BPSK的目标时延和多普勒频率估计性能,并估计了雷达的目标散射系数.仿真结果表明:基于CS的密集多载波雷达的目标检测性能优于正交多载波雷达,而且在正交与密集多载波条件下,EBPSK调制的目标检测性能优于BPSK调制;目标散射系数估计精度与信噪比呈对数关系,在低信噪比时EBPSK调制的目标散射系数估计性能优于BPSK调制.理论分析与仿真结果表明了CS技术在降低信号的采样频率方面的有效性和可行性.

RS编码的EBPSK调制解调器性能仿真

EBPSK是一类不对称的二元相移键控调制技术,即在码元周期T内的键控调制时段τ<T,对其引入信道编码后的系统性能尚未揭示。首次在EBPSK系统中引入RS信道编码以及分组交织、卷积交织等技术,考察了RS编码的EBPSK在AWGN信道及Rayleigh衰落信道下的传输性能。此外,为满足短数据突发通信场合,还考虑了RS码的短码优选问题。至此一个基于Matlab/Simulink的带有纠错编译码及交织技术的EBPSK-MODEM的软件仿真系统基本搭建完毕,为进一步的深入研究、硬件实现和实际应用奠定了基础。

基于EBPSK/MPPSK的模拟调幅广播数字化的研究

基于超窄带调制技术的模拟调幅广播数字化方案能够在不改变载波包络传输模拟音频的基础上利用载波相位实现数字信息的传输,具有无需进行频谱调整和新的频率规划实现模拟广播到数字广播平滑过渡的优点。介绍了基于EBPSK/MPPSK调制的模拟调幅广播数字化方案,并从应用的角度及结合仿真结果讨论了此方案在用于AM广播数字化时应考虑的问题。

基于FPGA的EBPSK解调器实现

介绍了EBPSK调制解调器的硬件结构，重点阐述了在FPGA中，用System generator开发工具进行EBPSK解调器的设计和实现，并给出了相应的仿真波形。

低密度奇偶校验码在EBPSK系统中的应用

扩展的二元相移键控(EBPSK)是一种高效调制,为了降低其在低信噪比下的误码率,引入了低密度奇偶校验码(LDPC)。用BP算法对LDPC码进行译码时,需要计算译码初始信息。根据所用EBPSK解调器的特点,本文定义了解调输出的近似似然比,不仅可以降低系统的复杂性,同时通过仿真发现,利用其作为译码初始消息可以得到较高的信噪比增益。因此,在EBPSK系统中应用LDPC码以抵抗噪声、降低误码率是一种较有效的方式。

基于自制小波的EBPSK信号检测器

针对全新的高速高效调制方案——扩展的二元相移键控(EBPSK)调制的微小调制差别检测难题,在研究EBPSK调制波形及简单的冲击幅度检测的基础上,提出了一种基于自制小波的EBPSK检测器,其中自制小波是基于通过冲击滤波器后产生的冲击波形包络来构造的。通过仿真实验进行了与一些经典的小波检测器的比较,结果表明在加性高斯白噪声(AWGN)信道下,基于自制小波的EBPSK检测器性能更佳,在较低的信噪比条件下,仍能较好地检测出信号的位置和尺度,且算法实现复杂度较低。

基于相干解调的EBPSK/MPPSK性能的研究

在目前发表的文献中均提到超窄带调制技术是否可信、能否实现的关键就是接收滤波器的设计。国内的研究团队也在近几年提出了一种名为"冲击滤波器"的接收滤波器,能够在提高EBPSK/MPPSK性能的同时简化接收机的复杂度。文中采用传统的相干解调的方法对EBPSK调制信号进行恢复,研究了超窄带调制中不同参数的改变对解调性能的影响,对基于冲击滤波器解调和相干解调等两种解调性能进行了仿真对比,给出了仿真结果。

一种面向EBPSK卫星被动雷达的改进多源PHD算法

为提高对海杂波干扰下空中目标的跟踪性能,讨论了海面-目标二次反射模型,分析了EBPSK调制方式的卫星被动雷达系统特点,在此基础上开展多目标跟踪研究.由于经典的概率假设密度(PHD)滤波不适用于海杂波空间分布不均匀的卫星EBPSK信号多目标跟踪,提出了面向卫星被动雷达系统的多源改进算法.该算法首先对各卫星信息使用经典PHD滤波进行预测和更新,然后在修整步骤进行多卫星信息融合.仿真结果表明:该改进算法能够适应被动卫星EBPSK信号的特性,避免海杂波造成的虚假目标,目标数估计优于经典的PHD滤波算法,具有工程应用前景.

EBPSK解调器的抗频偏特性研究

研究了载波频偏对于EBPSK传输体制的影响,通过实验证实了基于冲击滤波器的EBPSK解调器可容忍一定的频偏,必要时可省去锁相环。

AWGN信道EBPSK系统解调性能分析

为获得加性高斯白噪声(AWGN)信道中EBPSK系统的最佳解调性能,对抽样判决和积分判决下的误比特率公式进行推导.首先,解调器基于特殊的冲击滤波器,推导得出AWGN通过冲击滤波器后服从的分布函数;然后,利用EBPSK调制信号通过该滤波器的全响应公式,推导得到抽样判决条件下调制信号0和1的概率密度函数分别服从广义瑞利分布和改进后的广义瑞利分布,由此得出积分判决条件下调制信号0和1的概率密度函数,并仿真比较了抽样判决和积分判决的误比特率以及理论误比特率公式和仿真误比特率之间的差异.结果表明:推导得出的误比特率公式(抽样判决、积分判决)与仿真结果相差远小于1 dB,且积分判决与抽样判决相比误比特率性能提升大于1 dB.

基于双频EBPSK-MODEM的雷达通信机研究

为了解决双频连续波雷达在测距中的整周期模糊度问题,同时实现雷达通信一体化,该文提出一种基于双载频双路扩展的二元相移键控(EBPSK)调制解调器的综合电子系统,实现了基本的雷达与通信功能,其中一路只发送连续波,与另一路EBPSK调制信号进行比相接收,输出高精度测距信息;用冲激滤波器对另一路EBPSK调制信号进行解调。通过把EBPSK调制信号的相位跳变信息转变为幅度冲激,在连续波背景中再现目标的雷达脉冲回波,该滤波器的输出是大量程测距信息;将两组数据融合后,系统可输出高精度大量程的雷达测距值。同时利用EBPSK调制信号和冲击滤波辅助解调的特殊优势进行高频谱利用率的数字通信。