基于连续相位调制的OFDM信号研究

采用连续相位调制技术中相位转移平滑、频带利用率较高和带外功率较低的特性,研究了连续相位调制信号与部分响应序列相结合的方法,解决了OFDM信号峰平功率比较大的问题。建立了系统的数字模型并进行了仿真,仿真结果验证了该方法可以明显降低OFDM信号峰平功率比。     

固定调节时间AGC方法的研究及FPGA实现

针对传统自动增益控制(automatic gain control,AGC)环路的调节时间随输入信号幅度减小而增长的缺点,改进传统AGC环路并进行对数域分析,推导其时间常数,提出一种固定时间常数、易于数字化硬件实现的方法,进行了AGC环路的Matlab仿真和包络检波、对数运算以及环路滤波模块的现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)实现.仿真和实现结果均表明:改进AGC的调节时间不受输入信号幅度的影响,能显著提高无线通信系统的频带利用率.     

基于广义S变换的时相调制时频聚集性能优化

为了提高时相调制(TPM)信号S变换的时频聚集性能,将广义S变换(GST)应用于TPM信号的时频分析中.GST在标准S变换窗函数的基础上,增加了可控参量,利用优化新增参量的算法,优化时频域各频率点处的时窗宽度,从而达到提高时频聚集性能的目的.仿真结果表明,广义S变换方法与标准S变换相比,能有效提高TPM信号的时频聚集性能,同时保持了TPM信号用于携带信息相位突变的特性,有利于下一步的信号检测.     

水声迭代接收机中的超Nyquist技术和速率兼容编码技术

为良好水声信道条件设计的通信方案在恶劣信道条件下无法工作,而为恶劣水声信道条件设计的通信方案在良好信道条件下虽然可以有效工作,但是系统频谱利用率极低;为提高系统的频带利用率,通常的手段是提高调制星座的阶数,然而大量实践研究工作表明高阶的调制星座很难在水声信道有效工作。针对以上问题,本文提出一种联合超Nyquist信号发射技术和速率兼容打孔编码技术的自适应迭代接收技术;在低阶星座条件下通过超Nyquist信号发射技术可提高系统的频带利用率,采用速率兼容打孔卷积码编码技术可适应信道变化提高系统的稳健性。仿真研究表明本文提出的方案的频谱利用率在较高信噪比的加性高斯白噪声信道条件下可以超过QPSK调制的信道容量。湖上高速(最高6 kn)走航试验表明:在浅水时变的多途信道条件下,本文提出的超Nyquist发射方案可是实现无误码率数据传输,其频谱利用率为1.8 bit/(s·Hz)。     

基于跳频MSK调制的TDRSS抗干扰方法研究

针对TDRSS采用传统的PSK调制方式无法保证高速数传链路抗干扰性能的局限性,考虑在不增加系统带宽的前提下,结合频率跳变技术运用恒定包络、高频带利用率的MSK调制设计TDRSS信号形式,实现了大于信号本身带宽的躲避干扰。通过建立TDRSS通信系统模型开展仿真研究,验证了所提调制方式能够提高宽带噪声干扰抑制能力,并进一步对部分频带干扰抑制能力进行分析,为TDRSS高速数据传输过程中抗干扰的发展提供方法参考。     

基于双平行相位调制器的微波光子链路系统

针对相位调制微波光子链路输出信号无法被光电探测器直接探测的问题,采用双平行相位调制器搭建微波光子链路,从而实现相位调制的直接探测。双平行相位调制器微波光子链路采用2个相位调制器,通过调节调制器的相位偏移差为π,使2路相位调制信号在接收端拍频时不会相互抵消,实现微波信号相位调制直接探测。采用光仿真软件Optisystem进行链路模拟仿真设计和性能分析,仿真结果表明:优化后的链路可有效传输相位调制信号,并具有结构简单和噪声小等优势。     

基于双随机相位估计的无功补偿方法

为了解决实时无功补偿问题,提出了一种基于双随机相位估计的无功补偿方法.对采样电能信号进行傅里叶变换,通过频谱峰值定位算法确定电能信号的基波、各阶次谐波的频率信息.采用同频率不同相位信号调制,得到调制后信号,再经过低通滤波得到滤波后信号.结合滤波信号的比值和随机相位三角函数数值得到所要估计的信号相位信息,辅助无功补偿.通过仿真电能信号和实际采集的电能信号验证了该算法的有效性,结果表明信号相位估计相对误差在1‰以下,无功补偿能够有效提升电路的能量利用效率.     

基于DDS的2FSK调制器的VHDL设计与实现

针对传统的2FSK调制方式容易发生相位突变、频带利用率不高等缺点,提出了一种基于直接数字频率合成技术的2FSK调制方式,给出了调制器的总体及各功能模块的设计方案,并在Altera Cyclone实验板上实现.实验结果表明,该调制器具有输出相位连续、抗干扰能力强等优点.     

相干载波存在情况下的Costas环性能

主要给出当输入信号为存在相干载波的合成数据调制信号时Costas环的工作性能 .通过分析环路特性对合成信号中的固定相移和相干载波功率的敏感程度 ,推导数据支路滤波损耗相同条件下环路相位方差最小的传递函数 ,给出了环路相位方差和最佳支路滤波器的数学表达形式 .得出环路相位方差不仅与相干载波和数据调制功率之比有关 ,同时与载波和数据之间的固定相移有关 ,并且 ,当固定相移大于 45°时 ,存在相干载波和数据调制功率比范围 ,使得相位方差急剧增大 ,导致环路无法正常工作的结论 .通过仿真验证了结论的正确性 .该结果将对相干载波存在情况下的具体信号设计有一定帮助 .     

可见光通信中高阶调制格式研究

可见光通信（VLC）系统采用发光二极管（LED）作为光源,使得系统具有照明与通信的双重作用,从而极大地节约了能源。LED调制带宽有限是VLC技术发展的主要障碍,研究者们已经提出了用于扩展调制带宽、提高传输速率的多种技术,如蓝光过滤、均衡技术、多输入多输出（MIMO）技术、高阶调制格式、波分复用技术、离散多音调调制等。VLC系统的传输速率可以通过这些技术中的某种技术或者几种技术相结合得到大大提高。本文采用各子载波调制为MQAM的OFDM技术对可见光通信的影响,介绍了可见光通信系统,并通过SIMULINK仿真分析了MQAM调制的星座图,平均功率谱密度及误码率,进一步证明了高阶正交幅度调制（MQAM）可以调高频带利用率并降低误码率,采用256QAM调制频带利用率提高为16QAM调制的2倍。     

高阶并行相位调制技术研究

提出了高阶并行相位调制（MPPM）的方法,即在同一调制符号周期,使用同一频率、并行发送2路携带不同信息的高阶相位调制信号。给出了MPPM的系统模型,理论分析了MPPM的调制和解调实现机制,探讨了进一步降低MPPM误码率的方法。仿真结果表明,在加性高斯白噪声（AWGN）信道下,误码率为10-3时,16PPM比16相相移键控（16PSK）可有2 dB的信噪比增益;在Rayleigh平坦衰落信道下,通过优化发送端相位参数,16PPM的性能优于16相正交幅度调制（16QAM）。所以,MPPM能大幅提高无线链路数据传输速率和带宽效率,对未来移动通信具有一定的实用价值。     

广义空间调制系统中的物理层抗窃听传输方案

为实现信息的保密传输,提出一种基于广义空间调制技术的物理层安全方案.发射端根据合法信道的状态信息对信号进行预处理,使合法接收者接收到来自各激活发射天线的信号相位对齐,并对不同激活天线组合的信号进行不同的相位旋转,提高合法接收者的接收性能.而窃听者接收到的信号相位仍然为随机分布,接收性能远低于合法接收者,有效地保护通过天线索引传输的信息.发送端同时发送指向窃听者的人工噪声,保护通过幅相调制携带的信息不被窃听.对保密容量、误码性能和信号与人工噪声的功率分配进行理论分析,仿真结果表明,通过合理分配功率,合法接收者的误码性能明显优于窃听者,能获得可观的系统保密容量.     

深空通信中的一种级联编码调制的性能研究

为保证深空通信系统高功率效率的同时,提高通信系统的频带利用率,提出了基于Feher专利的四相相移键控(FQPSK)和喷泉码的级联编码调制体制,并对该编码调制体制性能进行了仿真分析.仿真结果表明,该体制利用FQPSK调制的高带宽效率使系统的频带利用率有很大程度的提高;利用喷泉码实现低信噪比通信,可以通过调整译码开销保证不同信道环境下的恒定误码率,从而能够缓解发展中的深空通信中将会遇到的功率受限和频带紧张问题.     

基于符号对称性的半符号OFDM调制方法

在分析OFDM调制符号对称性的基础上, 结合正交上下变频技术, 提出了一种基于符号对称性的半符号OFDM(HS-OFDM)调制方法, 分析了系统的误码性能和频谱效率, 给出了一种抗多径干扰的调制符号设计方法, 并对理论分析进行了仿真验证. 该半符号调制方法适用于子载波采用BPSK或PAM调制的OFDM系统, 可将系统的频谱效率极限值提高至2 Baud/Hz, 为更高效调制技术的研究提供了一个突破口.     

利用Bernstein多项式设计FIR槽状滤波器

针对在ω=0和π处最为平坦的线性相位FIR槽状滤波器,利用Bernstein多项式推导出了计算其系数的显式。在给定槽口频率和带宽的滤波器的设计中,该方法不仅可行而且简单。经过实验测量,该槽状滤波器的频率响应与理想的频率响应非常接近。     

对称升余弦键控调制波形优化

对称升余弦键控(symmetric raised cosine keying,SRCK)调制是一种新型的非单频波数字调制方法.SRCK信号具有高能量集中度和高频带利用率等优点.针对SRCK信号频域谐波线谱成分严重影响其边带抑制能力,且从SRCK已调波形样本的表达式无法得到SRCK信号的功率谱闭式解的问题,提出一种采用正交正弦基拟合去除其谐波线谱的波形优化方法.理论推导和仿真分析表明该方法可以去除SRCK信号谐波线谱,并使其边带抑制性更好,带宽更窄,优化后的SRCK信号解调性能增强.该研究为实现SRCK信号与现有调制方式的信号共带传输奠定了基础.     

符号交织SCCPM的设计与性能分析

串行级联连续相位调制是一类具有较高功率利用率和频谱利用率的恒包络级联编码调制方式.研究了采用符号交织器的串行级联连续相位调制系统.与传统的比特交织方案相比,符号交织串行级联连续相位调制系统在收敛门限上可以获得改善,但错误平层更高.通过理论分析和仿真得出系统的各个参数,包括外码、迭代次数、交织长度、基带成形脉冲对系统性能的影响,最后得出了符号交织串行级联连续相位调制系统的一些参数设计原则.     

基于直接扩频的多小波包调制

在每一种新的数字调制技术设计中,带宽利用率与抗多径衰落能力是两个重要的因素.为了提高带宽利用率,有效地对抗码间干扰,该文利用多小波包调制和直扩技术的特点,提出了一种基于直扩技术的多小波包调制,即直扩-多小波包调制.该文分析了直扩-多小波包调制方式在平坦衰落信道下的系统性能.实验仿真结果表明,直扩-多小波包调制系统比多小波包调制系统和小波包调制系统具有更好的性能.     

基于Hilbert成型波形变换的基带DSSS调制方法

针对传统直接序列扩频调制系统传输速率和频谱效率低的问题,基于扩频码、扩频调制信号和希尔伯特(Hilbert)变换的优良特性,对原基带成型函数进行Hilbert变换,得到新的成型函数。利用两个基带成型函数并行传输两路基带信息,提出了基于Hilbert成型波形变换的基带直接序列扩频调制方法,并对调制信号支路间、码间干扰特性进行了理论分析和仿真实验。结果表明:加性高斯白噪声信道条件下,该方法在不降低系统传输性能、不扩展系统传输带宽、不增大单位比特信息发射功率的前提下,将基于单一扩频码的直接序列扩频调制系统的传输速率提高到原来的2倍。