基于PSWF的正弦载波调制方法

为了有效提高系统的频带利用率,该文提出了基于椭圆球面波函数(PSWF)的正弦载波调制方法。在该方法中,采用时域持续时间有限、频域带宽近似有限的椭圆球面波函数设计频谱相互混叠或交叠的多路时域正交基带调制波形,进行多路基带预调制,通过正弦载波调制将信号频谱搬移至辐射频段。经理论分析及仿真验证,该调制方法可使通信系统的单位频带利用率快速接近2 Baud/Hz,提升速度优于OFDM调制,同时也使系统具有较好的功率利用率,且简单易实现。     

正交化处理对椭圆球面波脉冲组信号特性影响研究

基于椭圆球面波函数(PSWF)的非正弦调制方法利用PSWF信号优良特性,构建时域正交、频域交叠的PSWF脉冲组传输信息,能有效提高系统频带利用率。其中,对PSWF脉冲组信号进行正交化处理是该方法的核心,正交化处理后PSWF脉冲组信号特性的变化与脉冲组性能密切相关。针对正交化处理会影响PSWF脉冲组信号特性的问题,首先分析了基于Schmidt正交化方法的基本原理,重点研究了正交化处理对PSWF脉冲组信号的正交性、频谱特性和时频能量聚集性的影响机理。理论和数值分析表明,正交化处理后PSWF脉冲组信号正交性、频谱特性和时频能量聚集性的变化程度与正交化次数和顺序密切相关。研究结论深化了对正交化处理对PSWF脉冲组信号特性影响的认知,为下一步优化正交化方法,提高PSWF脉冲组性能提供了参考依据。     

基于椭圆球面波信号的连续相位调制及其频谱性能分析

椭圆球面波信号（PSWF）是时频域最佳能量聚集性信号,探索性地将PSWF信号应用于连续相位调制（CPM）技术,对基于椭圆球面波信号的CPM调制信号产生过程进行了描述;给出了采用自相关函数法对基于PSWF的CPM调制信号功率谱密度计算方法;结合数值计算、分析对比了最小频移键控、正弦频移键控、高斯最小频移键控以及基于高斯函数的CPM调制信号功率谱密度及其信号占用带宽等特性。数值计算结果表明椭圆球面波信号相比矩形脉冲、升余弦脉冲、高斯脉冲及（类）高斯脉冲作为CPM的基带调频信号,可以获得频谱性能、能量聚集性较好的CPM信号。     

可见光CAP-OFDM传输方案

针对室内高速可见光链路设计,提出了一种频谱高效的基于无载波幅度相位调制（CAP）的可见光正交频分复用（OFDM）传输方案,即CAP-OFDM。该方案首先采用一对相互正交的滤波器产生基带实信号,再利用哈特莱（Hartley）变换将其加载到频域正交的载波上,并通过添加直流偏置的方式实现信号单极化。基于朗伯(Lambert)辐射模型,推导了CAP-OFDM以及已有文献提出的基于脉冲振幅调制（PAM）的可见光正交频分复用（PAM-OFDM）、基于正交振幅调制（QAM）的可见光正交频分复用（QAM-OFDM）调制方案的误符号率理论解析式、频带利用率,并通过仿真实验验证了理论推导的正确性。仿真结果表明,调制阶数相同时,CAP-OFDM、QAM-OFDM误码性能相同,且优于PAM-OFDM;频带利用率相同时,CAP-OFDM误码性能最优,而QAM-OFDM最差。     

多小波分形调制理论及其性能分析

该文提出正交多小波分形调制理论,计算了理论功率谱密度和二进数据下的误码率。多小波分形调制在各尺度能够提供更多的子频带,为更多用户服务,具有更高的频带利用率。仿真了其在加性高斯信道、Rayleigh信道和多径信道下的误码率,并利用多小波周期自相关函数分析了系统抗多径干扰能力,更进一步,根据多小波周期自相关函数的过零点数对多小波函数进行正交时移重叠,提高了系统数据速率。     

一种新的PSWF调制信号PAPR抑制方法

针对椭圆球面波(Prolate Spheroidal Wave Function,PSWF)时域正交调制信号峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)过高,易受功率放大器非线性特性影响,造成PSWF脉冲间良好正交性下降,导致系统解调性能下降的问题,引入A律压缩,提出了一种基于A律压缩的PSWF调制信号PAPR抑制方法。该方法能够有效抑制PSWF调制信号PAPR,改善经过功放后调制信号的功率谱和系统误码性能。     

正交椭圆球面波函数脉冲调制方法

为了提高通信系统的功率效率和频谱效率,该文提出正交椭圆球面波函数(PSWF)脉冲调制方法。该方法利用具有高能量聚集性的椭圆球面波函数作为传输波形来提高通信系统的功率效率,采用时域正交、频谱混叠或交叠的正交脉冲组传输信息,以减小信息传输带宽,提高通信系统的频谱效率。理论分析及仿真结果表明,该方法可使通信系统的单位频带利用率快速接近2 Baud/Hz,且已调信号具有较好的频域能量聚集性,不仅有利于提高系统的功率效率,还可有效减小对相邻通信用户的电磁干扰。     

降低基于PSWF的非正弦调制信号PAR方法

针对基于椭圆球面波的非正弦调制信号峰均功率比大的问题,提出了降低峰均功率比方法。该方法根据基于椭圆球面波的非正弦调制符号时域特性,通过选择峰均功率比小于期望值的调制符号进行传输,从而达到降低调制信号峰均功率比的目的。理论分析和仿真结果表明,该方法不仅有效降低了调制信号的峰均功率比,而且不会降低通信系统的误码性能,也不会导致调制信号功率谱展宽和功率谱集中度变差。     

椭圆球面函数频域调制解调方法

针对基于椭圆球面波函数(PSWFs)的非正弦时域调制算法复杂度高的不足,该文引入空间映射,分析了PSWFs信号频域完备正交性,推导出PSWFs信号频域有效表示所需最小抽样点数。在此基础上,引入复数域映射、FFT/IFFT信号处理框架,提出PSWFs频域调制解调方法。该方法将PSWFs信号处理由时域拓展到频域,在频域进行信息加载与检测,为探索研究PSWFs信号在5G、超5G等采用频域信号处理的通信系统中的应用提供了可能。理论和数值分析表明,相对于PSWFs时域调制,所提方法将能够在不改变系统频带利用率、系统误码性能、调制信号能量聚集性以及信号峰均功率比的前提下,显著降低算法复杂度,将运算复杂度由O(2Qg²)降低为O(g²+glog₂g)。

     

非正弦时域正交编码调制及其功率谱分析

针对传统非正弦时域正交调制(Nonsinusoidal Orthogonal Modulation in Time Domain,NOTDM)系统多址复用容量有限的问题,提出一种基于正交或准正交序列的非正弦时域正交编码调制方法。给出了系统的调制模型和数学表达式,理论推导了调制信号的功率谱表达式并仿真分析了采用不同编码的调制信号的功率谱。理论和结果表明,与非正弦时域正交调制信号相比,编码调制后的信号功率谱能保持原有包络,但是会产生离散谱,提高功率谱旁瓣值.采用自相关性能好的序列进行编码可以降低离散谱的谱线。     

优化参数对CPM-PSWF信号性能的影响

基于椭圆球面波信号的连续相位调制(Continuous Phase Modulation Based on Prolate Spheroi-dal Wave Function,CPM-PSWF)方法是一种新颖的数字调制方式,调制参数的优化与其调制信号性能有着直接联系.分析不同调制参数对CPM-PSWF信号性能的影响,优...     

PSWF非正弦时域正交调制信号短波信道研究

在基于椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Functions,PSWF)的非正弦时域正交调制信号的解调过程中,脉冲正交性对解调性能至关重要。在简要介绍信道模型和非正弦时域正交调制原理的基础上,对信道多径时延、衰减等因素以及调制路数对正交性的影响,进行了理论推导和仿真分析。最后提出:多径时延对正交性的干扰呈规律性起伏变化;非主径信号的强度是影响正交性的主要因素;随着调制路数增加,PSWF脉冲组正交性的恶化程度趋于平稳。     

Analysis of different sub-carrier allocation of M-ary QAM-OFDM downlink in RoF system

In this paper, the performance of a 60 GHz radio over fiber (RoF) system with 4/16/64 quadrature amplitude modulation (QAM) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) downstream signals is studied. Delivery of 10 Gbit/s M-ary QAM (MQAM) OFDM signals through the 20-km-long single-mode fiber (SMF) is complicated in terms of intensity modulation and direct detection (IM/DD). Using self-homodyne method, the beating of two independent light waves generating the millimeter-wave at the photodetector can be down-converted to baseband in the electrical domain. Meanwhile, three kinds of sub-carrier arrangement schemes are compared and discussed, and the simulation results show that lower peak-to-average power ratio (PAPR) can be obtained adopting the adjacent scheme. At bit error rate (BER) of 10-3, the receiver sensitivity using 4QAM-OFDM sub-carrier signal is almost enhanced by 4 dB and 9 dB compared with those of 16QAM-OFDM signal and 64QAM-OFDM signal.     

联合多脉冲检测的PSWF正交调制信号盲自适应均衡

卫星通信信道的复杂时变特性,使基于椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function,PSWF)的正交调制信号脉冲组的正交性受到破坏,已有均衡方法未能充分利用多脉冲干扰中的有用信息,效果有限。针对该问题,结合信道均衡与多脉冲检测各自的优势,提出一种联合多脉冲检测的PSWF时域正交调制信号自适应均衡方法,利用多脉冲检测消除脉冲间干扰的能力,降低均衡模块的阶数及算法难度;同时,利用均衡模块对信道的部分补偿作用,为多脉冲检测改善信道环境。在相同信道条件下,所提方法获得同等量级误比特率所需信噪比较自适应判决反馈均衡算法降低约2 dB。     

基于低通等效的非正弦时域正交调制系统研究

椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function, PSWF)集是时频域能量聚集性最佳的信号形式, 在提高系统频谱利用率、降低频带间干扰方面具有天然的优势.针对椭圆球面波信号在放大、检测及滤波等工程应用中频谱发生变化的问题, 重点研究了椭圆球面波信号相加、相乘和时域卷积运算后频谱特性的变化, 通过理论分析和仿真验证给出了椭圆球面波信号乘加卷积运算后频谱特性的变化规律, 讨论了乘加卷积运算对椭圆球面波函数工程应用的影响, 为椭圆球面波脉冲信号相关研究提供一定的理论参考.     

具有低相位偏差敏感度的异步双层QAM调制

高阶QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制是提高频谱效率的一个有效途径,但它对相位偏差容忍度较差.文章提出了一种异步双层QAM调制方法,可在发射端用较低的调制阶数实现和传统高阶QAM调制相当的频谱效率,并分别针对提出的异步双层QAM调制和传统QAM调制,推导了平坦瑞利块衰落信道下固定相位偏差的误符号率闭合解析表达式.理论分析与计算机仿真结果吻合,研究表明,误符号率为10^-1时,异步双层256-QAM调制在相位偏差为0.9度的误符号率性能与无相位偏差情况比较,差异仅为0.3dB;而传统高阶4096-QAM调制的差异为11dB.     

椭圆球面波信号乘加卷积运算后频谱特性研究

椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function, PSWF)集是时频域能量聚集性最佳的信号形式, 在提高系统频谱利用率、降低频带间干扰方面具有天然的优势.针对椭圆球面波信号在放大、检测及滤波等工程应用中频谱发生变化的问题, 重点研究了椭圆球面波信号相加、相乘和时域卷积运算后频谱特性的变化, 通过理论分析和仿真验证给出了椭圆球面波信号乘加卷积运算后频谱特性的变化规律, 讨论了乘加卷积运算对椭圆球面波函数工程应用的影响, 为椭圆球面波脉冲信号相关研究提供一定的理论参考.     

一种FSK/BPSK复合调制雷达脉冲信号识别技术

在电子对抗领域,信号调制方式识别是进行雷达分选、干扰施放的基础,得到广泛研究。对此,文中提出了一种以信号频谱相像系数和幅度统计参数为分类特征的FSK/BPSK复合调制雷达脉冲信号识别算法。算法首先提取雷达脉冲信号的频谱相像系数和幅度统计参数,然后采用分层结构的神经网络分类器进行识别。该算法不仅能识别FSK/BPSK复合调制信号,且对其他常用雷达信号调制方式的识别不产生干扰。仿真结果表明,针对FSK/BPSK以及CW、LFM、BPSK、QPSK、FSK等常用雷达信号调制类型,在信噪比＞5 dB时,分类正确率可达98%以上。     

基于优化多重索引的椭圆球面波函数多载波索引调制解调方法

围绕如何提高椭圆球面波(PSWFs)多载波调制系统频带利用率,该文在双模PSWFs多载波索引调制解调方法的基础上,引入由额外星座点组成的第3星座图,提出基于优化多重索引的PSWFs多载波索引调制解调方法BIM-MCM-PSWFs。该方法通过对分组后每个子块中子载波的多重排列组合,拓展了信号索引维度,增加了调制符号组合数,实现了双模PSWFs多载波索引调制解调方法中频谱资源的进一步利用,有效提高了系统频带利用率。理论和仿真分析表明,该文所提方法相较于双模PSWFs多载波索引调制解调方法,以适当牺牲误码性能为代价,具有更高的系统频带利用率,当n=9, k=1, m=4时,以误比特率(BER)牺牲了0.70 dB为代价,系统频带利用率(SE)提升了20.1%。