16QAM调制技术仿真及在卫星通信中的应用

QAM是一种频谱利用率很高的调制方式,相对于传统的QPSK调制方式,更适应于卫星通信对高速数据传输的需求。为深入研究QAM调制原理,本文利用Simulink工具搭建了16QAM信号基带传输模型,并通过观察仿真出的信号频谱、星座图、眼图、传输误比特率等信息,对16QAM调制解调技术的基带传输特性进行了进一步的研究。最后指出了16QAM调制技术在卫星通信应用中的优势及不足。     

基于多项式拟合的自适应预失真技术研究

为了克服功率放大器的非线性特性导致的带内失真和临道干扰对通信系统性能的影响,提出了一种基于多项式拟合的自适应预失真技术。该方法根据输入和输出的一些采样数据,依据某种算法或原则,用有限项多项式近似表示预失真器的非线性函数,能够很好的实现功放的线性化。通过对双音信号和16QAM基带信号进行仿真,该方法能够有效改善双音信号的三阶互调分量,降低16QAM调制信号通过放大器后星座图的畸变度,使通信系统的系统性能整体提高。     

卫星通信中的高阶调制技术研究

总结了卫星通信协议GMR-1、DVB中的高阶调制技术,研究了16QAM、16APSK、32APSK调制原理,分析了卫星信道模型,利用Matlab分别搭建AWGN信道和Rician-K信道下各高阶调制信号的收发,得到不同的调制方式在不同信道或在不同衰落因子同一信道下的误码性能。本文的仿真结果对实际卫星通信系统采用高阶调制技术有着一定的借鉴意义。     

QPSK与16QAM调制在卫星通信中的性能分析

介绍了QPSK与16QAM调制的概念,详细分析了QPSK与16QAM调制的频带利用率和误码性能,总结了卫星通信中采用16QAM调制的优缺点。得出如下结论:16QAM技术可有效地利用带宽,并在带宽利用率上比QPSK更有效,因而采用16QAM调制有利于节省卫星转发器。但是16QAM的功率利用率比QPSK调制方式要低,所以需要配置较大功率的高功放。     

一种采用预分类式神经网络的混叠信号识别方法

在非合作通信系统中，对未知信号调制方式的识别是对此信号进行准确处理的前提。随着通信环境的日益复杂，会不可避免地接收到时频混叠信号。针对混叠信号的信号分量{2FSK, BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, 64QAM}的时频、高阶特征，提出了一种预分类式分类网络，实现了对分量信号两两混合的21种混叠信号调制方式的识别。改进了传统的稠密连接网络(DenseNet),简化其结构，引入自编码(Auto-encoder)和注意力机制(Attention),提出了AttEn-DenseNet。结合双向长短时记忆网络(Bi-LSTM),组成预分类式神经网络。先对混叠信号进行预分类，而后再循环式筛选网络极易混淆的高阶调制信号。在此方法中，预分类结构和注意力/自编码机制，能够帮助网络有效提取特征。通过实验对比，验证了预分类结构对识别信号的促进作用和AttEn-DenseNet对特征的高敏性。     

卫星通信信号调制识别技术研究

通信信号的调制方式识别是非协作通信领域的一个研究热点,它需要在没有任何先验条件,且环境复杂有噪声的条件下,不依赖于其它的先验知识,确定目标信号的调制方式。然后就可提取载频、码速率、滚降系数等参数,为信号的进一步深入研究提供依据。分析了几种经常用于卫星通信的MPSK调制信号和高阶调制信号16APSK,提出了一种基于高阶累积量与频谱特征的识别算法。在特定的数据长度和信噪比条件下,理论分析与仿真验证均验证了该算法易于实现、识别率高（≥95％）。     

155Mbps毫米波QAM解调器设计

 针对数字毫米波通信设计了一个155Mbps QAM解调器.为比较大容量毫米波通信中峰均比、解调门限和带宽对系统性能的影响,提出了一个新的参量——信号资源优化系数 ,根据4~1024 QAM的 值优选了QPSK、16QAM和64QAM作为调制方式.研究了AGC和载波泄露对解调性能的影响;根据小滚降系数奈奎斯特升余弦信号的数字预滤波原理,提出了一种零抖动定时误差检测方法;研究了PFD载波恢复算法在解调高阶QAM信号时出现的星座点捕获错误问题,提出了根据星座点功率自适应调整捕获门限的改进PFD算法.本设计已成功应用于一毫米波链路,算法工作稳定,在比特误码率为1E-8时,解调损失小于2dB.     

TD—LTE QAM仿真和误码率性能研究

从调制解调原理出发,通过MATLAB仿真较为全面地分析了16QAM和64QAM这两种基带调制解调技术,比较了它们之间的区别,并研究了高斯和瑞利信道的理论特征、产生过程以及对通信信道的影响,讨论了QAM经过高斯和瑞利信道后的误码情况,分析了这两种QAM在同样信道路条件下的误码率,总结了0AM调制过程中的相关技术,可为今后应用更高阶QAM调制方式提供理论参考。     

基于小波神经网络的功放自适应数字预失真算法

在卫星通信中,高速数据传输系统要求使用频谱利用率高的高阶调制技术,但高阶调制对高功率放大器(HPA)的非线性非常敏感,会造成码间干扰和邻信道间干扰。提出一种基于小波神经网络的自适应预失真算法,以实现HPA的线性化,同时推导了自适应算法的迭代公式。仿真结果表明,该算法不仅能明显改善信号星座图,并与基于RBF神经网络的自适应预失真算法相比能提高收敛速度,同时HPA线性化性能也有所提高。     

浅析无线电信号通用解调和调制识别技术

现代通信技术迅猛发展,通信信号体制和调制方式日趋复杂多样。常用的模拟调制方式主要有AM、FM、DSB、SSB等,而数字调制方式非常多,如ASK、FSK、MSK、GMSK、PSK、DPSK、QPSK、QAM等。如果按照常规,每解调一种信号就需要一个硬件电路、一个独立的模块,那么要解调几种、十几种甚至几十种通信信号,其电路就会极其复杂,设备体积就会很大。为了解     

卫星通信中数字调相信号调制方式识别方法研究

通信信号的调制样式识别在非协作通信中具有重要的研究意义。针对卫星通信中调制方式不断向高阶发展的情况,提出了一种针对常用数字调相信号调制方式自动识别的算法。本文首先给出了卫星通信中数字调相信号的函数模型,介绍了不同调制样式的特点,给出了不同调相信号的星座图。在调制样式识别的研究中,六阶及更高阶的累积量很少用到,本文利用调制信号的八阶累积量和四阶累积量特征的关系,提取出信号的特征呢高参数,对QPSK、8PSK和{16APSK、32APSK}信号进行了区分,证明四阶以上累积量也可以为信号特征提供有用信息。然后通过对高阶APSK信号进行统计分析,采用一种快速收敛且有效的遗传算法,进行实数编码、交叉等操作,计算出采样信号信号平方幅度比,提取出APSK信号的统计特征参数,从而对{16APSK、32APSK}信号进行区分。这种算法对信号的相位偏差具有不变性,同时可抑制加性高斯噪声,特征参数具有很强的鲁棒性;与其它识别算法比较,它具有稳健、应用广泛、实时性强的特性。通过计算机仿真表明,在给定的数据长度和中等信噪比条件下,可得到很高的识别率(>96%)。      

卫星常用调相信号自动调制识别算法

针对高阶幅度相移键控（APSK）信号在卫星通信中的应用,提出了一种识别数字调相信号的新方法。在信噪比估计的基础上,利用信号包络的统计特征对MPSK,MQAM,16APSK和32APSK信号进行区分。理论推导和实验仿真验证了该统计特征具有对加性高斯白噪声和滚降系数不敏感的特性。根据鲁棒性较好的四阶循环累积量提出一种新的特征参数Q以实现MPSK和MQAM信号的类内识别。仿真表明,当信噪比达到5dB时,该方法拥有较好的识别率（〉95％）。     

基于循环自相关的OFDM调制识别方法

针对通信信号的调制识别问题,首先根据通信信号的循环平稳性,提出一种基于循环自相关的OFDM信号和单载波信号的调制识别算法,然后将小波多分辨分析理论与调制信号的瞬时特征以及高阶累积量相结合,提出一种基于小波分解的单载波信号识别方法,在此基础上采用分层结构的神经网络分类器对OFDM,2ASK,4ASK,2PSK,4PSK,8PSK,16QAM这7种调制信号进行识别。仿真结果表明该方法具有良好的分类性能,且对噪声不敏感。     

基于粒子群支持向量机的通信信号调制识别算法

为了解决大部分通信信号调制识别方法计算量大和分类器训练困难问题,提出一种基于粒子群(PSO)支持向量机(SVM)的调制识别方法.将小波理论与调制信号的瞬时特征、高阶累积量以及分形理论相结合,得到一种混合模式特征向量,并利用粒子群支持向量机对2ASK,4ASK,2PSK,4PSK,8PSK,2FSK,4FSK,8FSK,...     

Comparison of advanced coding and modulation schemes for multicarrier satellite communication systems

Digital satellite communication systems use coherent quaternary PSK (QPSK) as the preferred modulation scheme. In recent years, however, the search for bandwidth and power-efficient digital modulation methods has become an active research area. In this paper the performances of combined coding and modulation schemes employing multilevel signal alphabets are considered, in the framework of a system model which reasonably approximates the INTELSAT SCPC system. The main goal of the research was to investigate whether the efficiency of coded modulation schemes and their savings in transmitted power could be maintained in a system environment dominated by interference more than by the additive white Gaussian noise. A second goal was to compare the performance of signals with constant envelope, such as multilevel PSK, with that of signals allowing variations in amplitude, such as multilevel PSK, with that of signals allowing variations in amplitude, such as multilevel QAM. In the paper, we propose a channel model which is reasonably close to the real system, and a method for performance evaluation leading to an estimate of the asymptotic power gain of the modulation systems. The channel model and the method are applied to the analysis of coded 16- and 32- PSK and QAM.     

Ka-band analog front-end for software-defined direct conversion receiver

A six-port Ka-band front-end architecture based on direct conversion for a software-defined radio application is proposed in this paper. The direct conversion is accomplished using six-port technology. In order to demodulate various phase-shift-keying/quadrature-amplitude-modulation (PSK/QAM) modulated signals at a high bit rate, a new analog baseband circuit was specially designed according to the I/Q equations presented in the theoretical part. An experimental prototype has been fabricated and measured. Simulation and measurement results for binary PSK, quaternary PSK (QPSK), 8 PSK, 16 PSK, and 16 QAM modulated signals at a bit rate up to 40 Mb/s are presented to validate the proposed approach. A software-defined radio can be designed using the new front-end and only two analog-to-digital converters (ADCs) because the I/Q output signals are generated by analog means. Previous six-port receivers make use of four ADCs to read the six-port dc levels and require digital computations to generate the I/Q output signals. With the proposed approach, the load of the signal processor will therefore be reduced and the modulation speed can be significantly increased using the same digital signal processor.     

Flexible high-order QAM transmitters for elastic optical networks

In order to adapt to the dynamics in the future optical networks, we propose and experimentally demonstrate two flexible high-order quadrature amplitude modulation (QAM) transmitter schemes: (a) a flexible transmitter using a tandem in-phase/quadrature modulators for generating 16QAM, 32QAM, 64QAM signals; and (b) a scheme based on monolithically integrated quad-Mach–Zehnder in-phase/quadrature with binary driving electronics for synthesizing minimum phase-shift keying (MSK), quadrature phase-shift-keying (QPSK), 8-ary phase-shift keying (8PSK), and 16QAM. These schemes provide different approaches to configure a flexible high-order QAM transmitter, either using cascaded off-the-shelf modulators or via highly integrated monolithic modulator. These flexible and reconfigurable transmitter schemes exhibit different characteristics in terms of system performance, which provides the network operators different flexible transmitter solutions suitable for different application scenarios in elastic optical networks.     

多维多阶调制格式产生方案的比较研究

随着带宽需求的不断增长,多维多阶调制格式成为目前研究的热点.文章对8PSK(3阶相移键控)、8QAM(3阶正交调幅)和16QAM(4阶正交调幅)的实现方式从原理和拓扑结构上进行了综合性的比较研究.使用已商用的调制器件,通过串行或串并混合的结构配置,可以得到8PSK、8QAM和16QAM的调制光信号;而使用并行结构的配置...     

基于Costas环的通用数字信号载波恢复及FPGA实现

BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK 和 16QAM 在数字通信中应用广泛。针对非合作接收机解调数字通信信号的需求，研究了基于 Costas 环的通用数字信号载波恢复技术。仅需通过调整环路滤波参数和改变 Costas 环中鉴相器的鉴相方式，即可实现 BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK 和 16QAM 等数字信号的载波恢复。对算法进行了仿真验证，并在 FPGA 上完成了硬件实现。     

突发自适应调制信号的调制识别算法研究

针对突发自适应调制信号中的PSK和QAM调制方式识别问题,本文提出了一种能够识别BPSK、QPSK、8PSK以及16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM八种信号类型的盲识别算法。该算法首先对信号的循环平稳性进行了分析和讨论,给出了利用循环高阶累积量的特征实现信号识别分类的理论依据。然后,提出了三种基于循环累积量的特征分别实现了QAM和PSK类间识别、MPSK类内识别以及方形QAM与十字形QAM的识别。最后通过对MQAM信号的瞬时幅度分布特性的深入研究和分析,提出了一种基于瞬时包络平方的方差的特征实现了QAM的类内识别。该算法选择了二叉树支持向量机作为识别分类器,并设计了一种新的识别流程完成了对上述信号调制方式的识别。该算法无需精确同步,对载波相位具有较好的鲁棒性,并能够对中频信号进行识别。仿真实验表明,该算法能够实现在较低信噪比条件下突发信号的识别。