深空通信中的调制技术

本文在分析深空通信中选择调制方式因素的基础之上,简要介绍了深空通信中常用的调制方式,重点介绍了几种高带宽效率的调制方式,并对它们的占用带宽和误码率等性能进行了分析比较,为深空通信中调制方式的选择提供参考.     

深空通信系列讲座之六 深空通信中的调制技术

本文在分析深空通信中选择调制方式因素的基础之上,简要介绍了深空通信中常用的调制方式,重点介绍了几种高带宽效率的调制方式,并对它们的占用带宽和误码率等性能进行了分析比较,为深空通信中调制方式的选择提供参考。     

深空通信系统中的调制技术与信道模型仿真初探

发射机与接收机进行信号传播时,会面临非常复杂的传播环境,通常认为,自然界中,通信信道较为恶劣的一种为无线信道。无线信道的类型包含深空通信信道,其不仅具备一般共性特征,且具备自身独特的性质。设计无线通信系统过程中,无线信道会产生一定的制约,因此,有必要分析信道特性。本文中首先介绍了深空通信系统,接着分析了连续相位调制技术的调制及解调原理,最后利用该调制技术,完成信道模型仿真系统的搭建与实现。     

基于深空通信的FQPSK调制性能分析与仿真

FQPSK调制已经被证实在AWGN信道中有很好的以牺牲较小的功率效率换取高带宽效率的性能。但深空信道却比AwGN信道复杂很多,天体公转运动时刻改变着通信受太阳闪烁影响的程度,从而使得深空信道特性随之成规律性变化。在研究这种变化的规律性的基础上,提出了可变Rician信道模型模拟深空信道,并对这种信道模型下FQPSK调制的性能进行仿真分析,以研究FQPSK在深空通信中的调制性能。仿真结果表明：在复杂的深空通信环境中,FQPSK不仅能保持高带宽效率,而且仍然具有较好的误码性能,有很好的应用前景。     

深空通信中结合位置与相位信息的调制方法

随着人类空间探测的距离越来越远, 传统的相移键控(Phase-Shift Keying, PSK)调制信息传输方式面临着发端功率受限、收端解调门限高的挑战.结合远距离光学通信中常用的位置调制, 提出了一种深空通信中基于位置信息的PSK调制方法, 并给出了收发机的实现框图.理论分析与仿真结果均表明, 该调制方法与传统PSK调制相比具有解调门限低的特点, 同等发射功率下, 可为深空通信带来更远的传输距离以及更好的传输质量.     

深空测控通信技术研究

本文首先分析了深空测控通信中面临的信号损耗、时延以及难以实现高精度连续测轨等问题;介绍了美国深空测控通信网的地理分布、组成部分及使用设备,研究了美国深空网在信号覆盖、遥控能力、遥测能力及轨道测量方面的技术特点,总结了深空网的发展方向。     

深空通信中的喷泉编译码技术

针对深空通信长时延、误码率和丢包率大、上下行链路带宽不对称和链路易中断等特点,提出利用喷泉码的编译码技术解决上述问题。阐述了喷泉码的编译原理、类型、典型应用、关键技术,并提出利用喷泉码不需要反馈的思想,将喷泉编码与深空通信中的协议技术相结合,以简化协议,减少确认-重传过程,缩短长距离文件传输时延,增大系统的吞吐量。     

深空通信中的信道编码技术

本文首先介绍了深空通信中信道编码的发展和应用概况．然后详细给出了Turbo码和LDPC码的编译码原理及其应用于深空通信中时的编码规范．并对它们的误码率性能进行了仿真。     

深空探测与测控通信技术

本文简述了深空探测的重要意义,深空探测对测控通信的挑战以及人类在近30年来为解决矛盾而研究应用的各项措施和所达到的水平。提出了我们应当跟踪研究的深空测控通信领域的新体制、新技术和新设备。     

红外双幅度脉冲间隔调制通信系统性能分析

提出一种新的调制方法——双幅度脉冲间隔调制(DAPIM)．研究了采用该调制方法的红外通信系统在加性高斯白噪声情况下的性能，对DAPIM的符号结构、带宽、功率谱和误码率特性等方面进行了分析，并与开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)和脉冲间隔调制(PIM)等调制方式做了比较．DAPIM具有较好的带宽和功率综合特性．对于：DAPIM，符号位数M=5或6是较好的选择。     

深空通信中功率放大器线性化技术研究

深空通信为了得到高的放大效率,需要使功放运行点在饱和状态,由此产生的功率放大器的非线性,使信号产生了失真,预失真是抵抗信号失真的重要方法。文中根据陆地端发射放大器和空间功率放大器的不同,采用了不同的预失真方式,即分别采用信号预失真和数据预失真,对二者性能进行比较分析。最后得出结论,在不同场景下应该使用的相应的预失真技术。     

室内可见光通信调制方法分析

为了利用白光LED实现照明和通信的双重功能,根据室内照明可见光通信的特点,提出了反向归零码开关键控(ROOK-RZ)调制、反向脉冲位置调制(RPPM)、反向差分脉冲位置调制(RDPPM)和反向数字脉冲间隔调制(RDPIM)。在给出符号结构的基础上,分析比较了各种调制方式的带宽需求和平均发射功率,推导了误时隙率表达式,并对各种调制方式的误时隙率进行了比较。结果表明,开关键控(OOK)具有最小的带宽需求,RPPM可获得最大的平均发射功率和最好的误时隙率,但带宽需求最大。     

光通信中双幅度脉冲位置调制的功率谱分析

在研究数字脉冲调制时,对调制方式的功率谱分析十分必要。详细推导了随机双幅度脉冲位置调制(DAPPM)序列的功率谱密度,并分别对连续谱和离散谱进行了分析。数值结果表明,DAPPM的功率谱形状类似于一般的抽样函数,并且包含直流分量,幅度因子α只影响功率谱的幅度,不影响功率谱的形状;时隙基频分量存在与否与脉冲占空比有关;时隙基频幅度强弱依赖于调制阶数和脉冲占空比。当占空比为0.5时,时隙基频分量最大,调制阶数每增大1,幅度衰减约5 dB。同时指出,当调制阶数较大时,随机DAPPM序列难以直接提取时隙基频分量。     

改进的FM-DCSK:一种新型的混沌通信调制方式

本文提出一种改进的复合混沌调制方式，给出了系统的组成框图和实现方法，计算机仿真结果表明，在不降低传输速率的前提下，系统性能得到改善，在误比特率BER＝10^-3时，较FM-DCSK调制方式信噪比提高了1dB：在双路径条件下，提高1．6dB。     

Modulation and Coding for Noncoherent Communications

Until recently, the theory of noncoherent communications was premised on the use of orthogonal multi-pulse modulation such as frequency shift keying. The main drawback of this modulation scheme has been its poor spectral efficiency (rate/bandwidth). This paper considers instead the more general non-orthogonal multi-pulse modulation (NMM) technique. Optimal and suboptimal noncoherent detection strategies for NMM are reviewed and their asymptotic (high SNR) performances are characterized for the additive Gaussian as well as the Rayleigh fading channels. The resulting non-Euclidean distance measures are then used to design NMM signal sets that yield significantly higher bandwidth efficiencies than their orthogonal counterparts. NMM in conjunction with convolutional coding is also studied as a way to improve energy efficiency. Several optimal convolutional codes are examined together with our signal designs. An introduction to equalization on the noncoherent channel is also presented and illustrated by example. This paper thus contains several new results and attempts at the same time to give a tutorial exposition of the subject of noncoherent communications.     

可见光通信调制方式及其性能研究

为了实现白光LED室内照明以及通信的双重功能,根据可见光通信的特点,在分析开关键控调制(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、数字脉冲间隔调制(DPIM)以及双头脉冲间隔调制(DH-PIM)结构的基础上,提出一种新型反向双头脉冲间隔调制(RDH-PIM)方式。分析比较了各种调制方式的编码结构、带宽需求以及平均发射功率,推导了系统误时隙率表达式。仿真结果表明,OOK具有最小的带宽需求,RDH-PIM可以获得最大的平均发射功率,且带宽利用率明显优于PPM和DPIM。作为一种折中的调制方式,RDH-PIM在无线光通信中有一定的应用价值。     

A Coded Modulation Scheme for Deep-Space Optical Communications

A coded modulation scheme for deep-space optical communications is studied, which is a serial concatenation of an outer low-density parity-check (LDPC) code, an interleaver, a bit-accumulator, and pulse-position modulation (PPM). It is referred as LDPC-APPM. It is decoded with an iterative demodulator-decoder using standard turbo-decoding techniques. Simulation results show that the LDPC-APPM with an outer LDPC code of medium code length suffers a loss of about 0.7 dB at a bit-error rate of relative to the serially concatenated PPM (SCPPM) of similar parameters, which consists of the serial concatenation of an outer convolutional code, an interleaver, a bit-accumulator, and PPM; however, it has better code rate flexibility especially for high rates and simpler implementation structure than SCPPM. Further, it can achieve better performance than the LDPC-PPM of the same rate and length, which consists of the serial concatenation of an LDPC code and PPM.     

一种无线光通信中脉冲位置调制的符号同步方法

脉冲位置调制(pulse position modulation,PPM)是无线光通信的经典调制方式之一.符号同步是实现PPM正确解调的关键技术.在分析帧同步码型和长度要求的基础上,设计了一种PPM帧结构,提出了利用帧同步来实现PPM符号同步的方法.论述了其工作原理,并分析了其同步性能.结果表明该方法建立时间短,同步概率高,并具有自动调整功能,可实现性强.     

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...     

一种新型的无线光通信调制方法

针对脉冲位置调制(PPM)和数字脉冲间隔调制(DPIM)等方法存在的问题,提出了一种新的双宽脉冲位置调制(DD-PPM)方式.在给出其符号结构的基础上,分析了带宽需求、传输容量和平均功率,推导出弱湍流信道下的误包率模型,并将其与开关键控调制(OOK),PPM和DPIM等典型调制方式进行了比较.理论分析和仿真结果表明,DD-PPM不仅比OOK具有更高的功率利用率和更好的差错性能,比PPM具有更高的带宽效率和传输容量,比DPIM具有相近甚至略好的差错性能,而且因符号长度固定,解调时不存在等待或缓存器溢出等问题,较DPIM更易工程实现.因而作为一种折中的调制方式,DD-PPM在无线光通信中有一定的应用场合.