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.

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。

EBPSK调制脉冲数据帧串信号的平均模糊函数

基于EBPSK(Extended binary phase shift keying)调制雷达通信机可输出高精度大量程的雷达测距值。同时利用EBPSK调制脉冲数据帧串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。研究针对EBPSK调制脉冲数据帧串信号的特点,根据cooper给出的随机信号平均模糊函数的基本定义,详细推导了该信号的平均模糊函数,并通过实验仿真了平均模糊函数图。结论表明,随机EBPSK调制脉冲数据帧串雷达信号与随机二相码脉冲雷达信号的距离模糊函数类似,即在距离轴上无模糊,而其速度模糊函数则由随机EBPSK调制数据和周期的相参脉冲串共同决定,即在速度轴上呈"梳状"模糊图,其模糊瓣取决于周期脉冲串。

一种多元位置随机极性连续相位调制解调器

为改善随机极性的连续相位扩展二元相移键控(CP-EBPSK)调制信号的频谱结构,提出了一种带功率谱形状调节系数的多元位置随机极性的修正连续相位扩展二元相移键控(MCP-EBPSK)调制解调方式。阐述了多元位置随机极性MCP-EBPSK调制原理和基于数字冲击滤波器多路判决的解调器模型,对比和分析了随机极性CP-EBPSK调制、多进制的随机极性CP-EBPSK调制和新调制方式的功率谱、-60dB带宽、频谱利用率和解调性能。仿真结果表明:新的调制方式不但能使频谱利用率成倍提高,而且可以通过选择合适的功率谱形状调节系数来获得更好的解调性能。

扩展的二元相移键控调制参数性能比较

扩展的二元相移键控(EBPSK)是一种十分灵活的调制方式,只改变几个调制参数即可在调制方式、频谱效率、功率效率和码率等方面进行选择,而解调器可以自适应这种改变。分析了相同的传输码率下EBPSK调制中最简单的3种特例,即反相调制、缺周期调制和窄脉冲调制,并对其功率谱、冲击滤波器输出及非编码解调性能进行了仿真比较,仿真结果揭示了3种调制方式在调制信号、功率谱、冲击滤波器输出及解调性能之间的差异。

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。

扩展二元相移键控调制信号的多路传输

为有效利用信道资源，基于扩展二元相移键控（ExtendedBinaryPhaseShiftKeying，EBPSK）调制和解调的独特性，分析了多载波EBPSK调制的传输体制，推导出各路调制信号间参数约束关系，找出传输信号频谱变化规律，提出两种传输方案并设计相应的解调器，实现了多路EBPSK信号的并行传输；针对线谱分布规律修改调制波形，抑制了调制信号功率谱中的线谱杂散；取不同纽调制参数进行仿真验证，结果表明两种方案的解调性能趋于一致且与载频间隔有关，载频趋近，系统实现复杂度提高，在相同误码率下解调所需信噪比额外支出约1～2dB，但传输速率成倍提高，节省了频率资源，表明了这两种方法的可行性、有效性和利用信道资源的合理性．

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.

扩展的二元相移键控调制线谱的时域成分研究

扩展的二元相移键控调制(EBPSK)是一种高效的超窄带调制技术。为进一步研究其调制机理,掌握其功率谱有关构成非常必要。通过对周期信号谱分析、EBPSK基本调制波公共成分的Fourier展开及相关分析,获得了构成该功率谱各线谱的时域成分及其时频域可加性结论,并实现仿真。该工作将为EBPSK及其他超窄带调制技术的深入研究奠定理论基础。

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。

用于EBPSK系统的多径信道小波变换线性均衡器

为解决EBPSK信号使用经典均衡算法消除多径信道码间干扰时,自适应迭代的收敛速度较慢的问题,针对EBPSK系统运用基于小波变换的线性均衡器,将输入信号从时域变换到小波域后进行最小均方(LMS)线性均衡,同时根据不同信噪比仿真比较Haar小波、db6小波、sym6小波等经典小波的线性均衡器均衡效果.仿真结果表明:经过小波变换后输入信号的自相关矩阵的最大特征值与最小特征值之比较大,因此基于小波的线性均衡比经典均衡算法的最小均方误差(MSE)收敛速度明显提高,迭代次数和计算量都有所降低,且均衡器选用不同小波函数在一定程度上会影响误码率,但不明显,其中基于Haar小波比基于sym6小波和db6小波的LMS均衡算法的误码率要低.

关于高效调制成形滤波器的中心频率

根据高效调制中扩展的二元相位键控调制(Extended Binary Phase ShiftKeying,EBPSK)信号功率谱的理论表达式,分析了非载频处的功率谱分量,发现其能量最大处的频率偏离载频;在不同带宽范围下对信号发送功率的百分比进行仿真,验证了理论推导的结果;采用中心频率偏移载频的发送成形滤波器进行系统解调性能仿真,得到了中心频率偏调可带来系统增益的结论.理论推导和仿真结果均表明:EBPSK调制信号的能量并非以载频为中心对称分布;发送成形滤波器中心频率向低频偏调增益更高.

基于二元相移键控体制的短波信道快速估计

扩展的二元相移键控(Extended Binary Phase Shift Keying,EBPSK)是一种高效调制方式,而短波通信要面对极为恶劣的传输环境,针对基于冲击滤波器的解调器可将EBPSK的调制信息转化为幅度冲击的特点,提出了基于EBPSK调制和冲击滤波器解调体制的短波信道估计方法.该方法无需复杂的处理过程和专门的训练序列,在通信过程中只发送一个"1"即可在冲击滤波器的输出端得到信道径数、相对于主径的时延、以及各径幅度因子的相对值等必要的信道参数,快速、简单、有效.

一种变结构抗梳状谱干扰的通信体制

当代的电磁环境对通信抗干扰的要求不断提高,必须不断探索更有效的抗干扰方法以提高通信性能。在此背景下针对高斯信道提出一种变结构抗常见梳状谱干扰的通信体制,该方法主要利用双极性脉冲扩展二元相移键控调制的优势,在不同的信道环境下选择不同的调制方式并调节相应的调制参数。通过仿真分析可以预见,在梳状谱干扰通信信道下,该通信体制能够以较小的代价获得较好的抗干扰效果。