MFSK最佳接收系统BER分析与仿真

多进制频率调制(MFSK)是通信技术中常用的主要调制方式,要求具有良好的通信性能。然而,信道中的各种随机噪声和干扰,特别是快衰落和多径传播对MFSK信号起着极其重要的影响作用。针对多径传播可能引起通信系统严重误码的技术问题,首先运用数学方法深入分析了MFSK信号最佳接收过程及其误码原理与特性,得到了相关理论描述与结论,然后用SystemView构建最佳接收仿真系统并对其误码特性(BER)进行仿真和分析,从实践方面证实了关于MFSK最佳接收通信系统误码率的理论结论的正确性。     

多径衰落信道下OFDM系统的仿真性能分析

构建了正交频分复用(OFDM)系统的仿真模型,给出了具体信道的参数.在不同信道传输环境下,对不同调制方式和不同移动速度下的OFDM系统性能进行了分析比较,在仿真结果的基础上给出了OFDM系统抗多普勒频移的参考方案,采用的信道模型基于ITU-R M.1225 Channel B瑞利(Rayleigh)衰落信道.最后,在基于COST 207的信道模型下,对四种典型环境的OFDM系统进行了仿真研究,并对其结果作了讨论分析.结果表明:在多径衰落信道下,OFDM系统可以有效克服多径衰落和多普勒频移,能够应用于未来的通信系统.     

多径信道中OFDM系统的优化设计

多径衰落是多径信道中存在的最大问题.连续相位调制正交频分复用信号(OFDM-CPM)是一种将连续相位调制技术(CPM)应用于正交频分复用(OFDM)系统的新思路,它具有良好的相位平滑转移特性、较高的频带利用率和较低的误码率,它可以有效提高系统的抗多径衰落能力和信道利用率.在多径信道中,对OFDM-CPM信号进行了研究并详细推导出了该系统的数学模型.仿真结果显示,该信号具有比OFDM-PSK信号更优秀的误码率(BER)表现,因此证明了该思路的有效性和可行性.     

高效编码恒包络系统在地空数据链中建模与仿真

地空数据链信道功率和带宽利用率低, 需要高效信道编码和调制技术解决这一问题。对以往编码恒包络系统进行改进, 提出一种适合地空数据链信道特性的多进制LDPC- CPM串行级联系统。该编码CPM系统在级联时删减了交织环节, 无须符号和比特间转换, 一定程度上降低了系统复杂度。仿真结果表明, 新系统具有较高的功率效率和频谱效率, 可以有效减小算法资源开销, 获得较低的误码率, 提高地空衰落信道下系统传输的可靠性。     

电力线信道模型下OFDM通信系统的Simulink仿真研究

电力线通信技术是具有良好发展前景的一种宽带接入方式,但是噪声干扰严重,通信环境恶劣,正交频分复用是解决电力线通信问题的有效方法。文章运用Simulink建立了基于时间流的电力线通信信道模型和OFDM基带通信模型。通过对电力线信道模型下的采用OFDM的通信系统模型进行仿真验证,结果表明可以通过适当的编码和调制方式来提高系统的可靠性,并定性地分析了编码和误码率、调制方式和误码率之间的关系。     

补码键控正交频分复用系统仿真研究

补码键控-正交频分复用(CCK-OFDM)技术是无线局域网标准IEEE802.11g指定的调制方式之一,结合了补码键控(CCK)调制和正交频分复用(OFDM)技术的性能优势,增强了抗多径、抗窄带干扰、抗频率选择性衰落的能力,在未来可兼容性、高速率的无线局域网数据传输中起着重要作用.文章在回顾了CCK、OFDM技术基本原理的基础上,提出了CCK-OFDM系统的仿真流程,并运用Matlab在高斯信道环境和典型的多径信道环境进行了蒙特卡罗仿真.结果表明,在不降低编码效率的条件下,CK-OFDM系统性能较OFDM系统有大约3dB的改善.     

基于Q-学习算法的矿井自适应OFDM调制研究

针对传统基于固定信噪比门限的自适应OFDM(正交频分复用)调制技术应用于复杂矿井信道时,由于反馈信道状态与实际信道状态不能完全匹配,导致误码率高和吞吐量低的问题,提出了一种基于Q-学习算法的自适应OFDM调制方法,并将其应用于矿井自适应OFDM调制系统。该系统由发送端、矿井无线信道和接收端组成,发送端为矿井下装有传感器的小车,可以在狭长的巷道内自由移动。发送端利用Q-学习算法在与矿井无线信道的动态交互中不断更新状态-动作值函数,并根据更新的状态-动作值函数,采用贪婪策略来选择调制方式,逼近最优自适应调制策略,以达到降低系统误码率、提高通信吞吐量的目的。与基于SARSA算法、固定信噪比门限的2种矿井自适应OFDM调制系统性能进行仿真对比,结果表明:矿井小车在匀速和移动速度变化状态下,基于Q-学习算法的自适应OFDM调制系统平均误码率分别为1.1×10~(-3),2.1×10~(-3),总吞吐量分别为3 115bit,2 719bit,均优于基于SARSA算法和固定信噪比门限的自适应OFDM调制系统,且系统中Q-学习算法收敛速度优于SARSA算法。     

一种降低OFDM/OQAM系统峰均比的C-OSLM联合算法

针对正交频分复用/交错正交幅度调制（OFDM/OQAM）系统由多个子信道叠加而引起高峰均比的问题,提出了一种基于OFDM/OQAM系统的重叠选择映射与限幅联合算法（C-OSLM）。该算法基于改进型重叠选择映射法（IOSLM）以两种方式引入限幅法,同时对码字数、限幅率（CR）进行优化以保证在误码率不变的条件下提升峰均比抑制性能。仿真结果表明,C-OSLM算法在保证OFDM/OQAM系统误码性能的同时,大幅降低了峰均比。     

利用自适应调制进行OFDM系统PAPR抑制

根据相同的信息比特采用不同调制样式时所得的正交频分复用（OFDM）信号的峰均功率比（PAPR）不同,提出了一种利用自适应调制进行OFDM系统PAPR抑制的算法,并设计了利用该算法的OFDM系统。算法通过设定一个可选调制样式集合,改变发端信息比特的调制样式,选择具有最小PAPR值的OFDM信号作为传输的OFDM信号,从而使整个系统的PAPR得到抑制。在接收端,通过对OFDM符号的调制样式进行识别,完成对调制信息解调。由于算法不需要传输需严格保护的边带信息,系统具有较强的可靠性和抗干扰能力。仿真结果表明,利用自适应调制可有效地进行OFDM系统PAPR抑制;同已有算法相比,在多径信道下,利用该算法的OFDM系统的误码率性能总体上较好。     

FPGA在多进制正交扩频通信系统中的应用

讨论了高速无线分组网络中多进制正交扩频通信系统的设计和实现,其中在系统核心部分的扩频编码调制和解调等很多功能都由ＦＰＧＡ来完成,并对此进行了详细的介绍。     

两种LDPC译码算法在OFDM系统应用中的改进

低密度校验码是一种基于稀疏校验矩阵的线性码,此码性能接近Shannon限,并具有简单有效的迭代译码算法。大部分文献提到的LDPC迭代译码算法均基于BPSK调制,相对于MQAM／MPSK调制,BPSK调制频谱利用率太低。在未来的3G＋高速无线通信中,最广泛运用的物理层技术OFDM必然采用频谱利用率较高的多电平调制。因此。如何把LDPC码用于多电平调制下的OFDM是一个关键,将目前较为简化的基于二进制调制的两种译码算法作改进,也即扩展,使之能够应用到基于多进制调制的OFDM系统中．     

基于高阶累积量和三角矩的联合多参数特征OFDM信号盲识别

提出一种瑞利衰落信道条件下的多载波调制盲识别算法,用以区分多载波调制信号(如OFDM)和数字单载波调制信号(如:MASK、MFSK、MPSK、MQAM)。该算法对传统算法进行了改进,提出了利用信号的高阶累积量构造的组合识别参数以及信号的三角矩特征参数来分类单载波信号与OFDM多载波信号。该算法不需要预先知道信号的载波频率和波特率,只需从中频信号直接进行识别处理。仿真结果表明,该算法具有抗多径能力强、识别率高的优点,在SNR高于0 dB时识别率可达100%。     

一种测度MIMO-OFDM系统总体资源效率的方法

在定义归一化带宽和归一化信噪比,并构建需求平面模型的基础上,提出了一种测度数字调制系统总体资源效率的方法,对多天线正交频分复用（MIMO OFDM）系统进行了分析,得出MIMO OFDM系统在不同的检测算法、不同调制方式下的总体资源效率。主要结论为：MIMO OFDM系统在最大似然检测算法下是最优的,其总体资源效率相对较高;基于正交振幅调制的总体资源效率高于基于多进制相移键控调制的,同时它的整体资源效率伴随着M的增加而提高。     

基于联合特征向量的自动数字调制识别算法*

在高信噪比处理域构造新的用于调制识别的高阶统计量幅值特征,与传统特征相比保留了更多的分类信息,适合干扰较大多种调制模式并存的环境。基于联合特征向量有效提高了识别性能,用窗口平滑抑制截获信号中的噪声,对识别器输入特征向量样本规范化以提高处理速度。分别基于欧氏距离分类方法和改进算法的神经网络识别器进行仿真实验,证明了采用联合特征向量和优化方法在低信噪比干扰更大的信道条件下能区分更多的调制类型(MASK、MPSK、MFSK、MQAM),且平均调制识别率提高20%30%,算法效率也得到明显提高。     

Error rate performance of Hybrid QAM-FSK in OFDM systems exhibiting low PAPR

Multicarrier transmission systems like orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) support high data rate and generally require no equalization at the receiver, making them simple and efficient. This paper studies the design and performance analysis of a hybrid modulation system derived from multifrequency and MQAM signals, employed in OFDM. This modulation scheme has better bit error rate (BER) performance and exhibits low PAPR. The proposed hybrid modulator reduces PAPR while keeping the OFDM transc...     

一种基于高阶矩的OFDM信号调制盲识别算法

提出一种Rayleigh衰落信遭务件下的多载波调制盲识别算法，用以区分多载波调制信号（如OFDM）和数字单载波调制信号（如MPSK，MQAM，MFSK）。该算法不需要预先知道信号的载波频率和波特率，只需从中频信号直接进行识别处理。算法中利用信号的高阶统计量作为分类特征，采用信噪比（SNR）与特征参数联合估计的方法完成自动分类，仿真结果表明在SNR高于0dB时识别率大于95％。     

基于高阶累积量的数字调制信号识别方法

通信信号调制方式自动识别在信号检测、威胁分析、频谱监测等领域有着重要的地位,是非合作通信关注的关键技术.针对单一累积量调制信号识别有限且识别率低等问题,利用信号的二、四、六阶累积量特征所构造的矢量集,实现了MASK、MPSK、MFSK、MQAM四类信号的类间识别,以及2ASK、4ASK、8ASK,2PSK、4PSK、8PSK,2FSK、4FSK、8FSK,4QAM、16QAM、64QAM的类内识别.在Matlab环境下进行了仿真实验,实验结果表明,该方法在信噪比大于5 dB时可以达到90％以上的识别率.     

基于轻量型网络的单载波信号调制识别

针对当前应用深度学习实现数字信号调制识别过程中网络复杂、计算量高、硬件平台要求高的问题, 本文提出了在改进的MobileNetV3轻量级神经网络中使用信号星座图调制识别的方法. 首先, 将接收到的MPSK和MQAM信号转换成星座图像, 将其进行灰度图像提取, 灰度图像增强, 构建星座图的图像数据集, 然后将ResNet中的跨层结构引入MobileNetV3网络, 解决了随着网络层数的增加, 权重减小而导致的梯度消失现象. 最后将星座图数据集用于训练MobileNetV3的轻量型神经网络权重, 对星座图像进行识别. MobileNetV3基于深度卷积可分离和神经架构搜索(network architecture search, NAS)技术在保证识别精度的前提下, 大大降低了参数量和训练时间, 将对于简单信号的调制识别, 轻量型神经网络可以有效简化网络结构, 降低对硬件设备的要求. 仿真结果表明, 针对的调制信号(BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM), 能实现识别率为99.76%的调制识别, 相较于传统应用深度学习实现调制识别的网络, 网络参数量和计算量明显减小.     

海上数字短波通信调制解调器建模与仿真

提出了一种应用于岸船通信的高效数字短波调制解调器仿真模型.纠错编码采用了多级编码(MLC)方案,通过与正交频分复用(OFDM)相结合,使系统具有很高的频带利用率和传输效率.给出了典型信道条件下的MLC编码与解码方案,映射方式采用差分幅度相位调制(MDAPSK).仿真结果显示所提方案满足数字短波通信需求,与正交幅度调制(16QAM)相比,16DAPSK在相同误码率时所需信噪比增加了1～2 dB,但大幅降低了接收机复杂度,同时提高了数据传输效率.     

APSK调制在基于OFDM可见光通信系统中的性能分析

在基于正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的可见光通信(Visible light communication, VLC)系统中,发光二极管(Light emitting diode,LED)的非线性特性是影响系统性能的一个重要因素。为了减小LED非线性的影响,将幅度-相移联合键控(Amplitude-phase shift keying, APSK)调制与OFDM技术相结合的传输方式引入可见光通信系统中。本文介绍了APSK调制的原理及其在基于OFDM调制的可见光通信系统中的应用,建立了基于APSK-OFDM调制的可见光通信系统模型,并与常用的基于正交幅度调制（Quadrature amplitude modulation, QAM）的OFDM系统性能进行了对比。仿真结果表明,在OFDM系统中,如果信道是理想的,QAM调制的性能要比APSK调制的性能好;但当考虑到LED的非线性特性时,后者的性能要明显优于前者。