基于低通等效的非正弦时域正交调制系统研究

针对基于椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function,PSWF)的非正弦时域正交调制系统在应用中遇到的带通PSWF信号实时产生困难、系统对同步误差敏感及实现复杂度高的问题,从带通信号低通等效的基本原理出发,分析了带通PSWF脉冲信号的低通等效形式,论证了正交带通PSWF脉冲信号的低通等效正交条件,提出了基于低通等效的相关接收方法,并对其性能和抗同步误差能力进行了分析.理论分析和仿真结果表明,非理想同步条件下,基于低通等效的解调方法具有更好的对抗同步误差的能力,对比于优化的解调方法,系统性能仍有至少2 dB的提高,这种方法还可降低系统的实现复杂度.     

基于PSWF的非正弦通信系统同步方法

基于椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function,PSWF)的非正弦时域正交调制信号的自相关值呈现明显的起伏震荡特性,这给同步检测带来了较大的困难。针对这一问题,提出了一种采用m序列调制基带PSWF脉冲作为同步头的同步提取方法,该同步头具有尖锐的自相关峰,有效解决了同步困难的问题。同时,给出了该同步方法的实现方式,可有效降低同步捕获过程运算量,缩短同步捕获时间,提高同步捕获精度。     

非正弦时域正交调制信号频域均衡算法分析

非正弦时域正交调制体制的实现依赖于脉冲组间的正交性,而传输系统的非理想幅频和相频特性会破坏该正交性,影响正确解调。针对这一问题,从系统的频率响应入手,理论分析了保持脉冲组时域正交性的条件,分别采用综合法、牛顿插值法和埃尔米特插值法对传输系统的频域特性进行均衡,并仿真比较了均衡前后系统的幅相特性及对误码率特性的影响。仿真结果表明,基于埃尔米特插值的频域均衡算法,在传输系统幅频、相频特性方面均衡效果最佳,且使系统误码率性能得到很大改善。     

非正弦时域正交调制信号的抗定时抖动接收方法

在非正弦时域正交调制通信系统中,调制信号对定时抖动较敏感,定时抖动可使解调性能显著下降.针对该问题,提出了一种抗定时抖动接收方法.该方法从非正弦时域正交调制信号与低通信号的等效性出发,根据接收信号与等效的正余弦载波的相关运算结果来求取各路脉冲调制信号的定时抖动大小,以实时修正相关接收机中的各模板信号相位,从而消除定时抖动对解调性能的影响.仿真分析结果表明,定时抖动误差控制在1%×Ts内,即可消除对解调性能的影响.该方法既克服了已有方法的应用局限性,又保持了相关接收机的最佳输出信噪比特性.     

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。     

基于PSWF的非正弦时域正交调制信号的同步方法

该文针对基于PSWF的非正弦时域正交调制信号同步困难的问题,通过分析调制信号的脉冲序列特征,提出了一种基于辅助序列的同步方法。采用Barker码调制0阶基带时限PSWF脉冲设计具有单峰值特性的辅助序列。同步捕获时,先采用滑动相关捕获法将同步大致位置快速定位于一个小的搜索区间,再采用MAX/TC算法在这个小的搜索区间内进行准确捕获并验证正确性。理论推导了AWGN条件下的同步捕获性能,仿真结果表明,该同步方法可行,且在低信噪比条件下具有较好的捕获概率。     

定时误差对时域正交调制系统影响分析

非正弦时域正交调制是一种新颖的调制方式,可快速提高系统的单位频带利用率。针对该非正弦时域正交调制系统的解调接收和定时误差的影响问题,在最小差错概率准则下分析了理想同步情况下系统相关接收的误码率性能,公式推导了由于定时误差产生的干扰分量,并通过仿真定量分析了定时误差对误码性能的影响。理论分析和仿真结果表明:该调制系统对定时误差非常敏感,定时误差的存在会同时引起支路间干扰和码间干扰。     

基于PSWF的非正弦时域正交频分调制方法

针对现有非正弦时域正交调制方法应用于大相对带宽系统中存在脉冲组设计复杂度高、实现困难、不利于对调制信号进行均衡和比特加载的问题,提出一种改进的非正弦时域正交频分调制方法.把频分复用的思想用于该调制方法,将工作频段分为多个相邻的子频段,在每个子频段内分别进行非正弦时域正交调制,利用频分特性避免了在不同频段内进行施密特正交化,降低了调制器的复杂度并且有利于信道均衡和比特加载.仿真结果表明,相同条件下,改进的调制方法与原有方法的误码性能几乎相同.该调制方法复杂度低、易于实现,有利于进行均衡和比特加载,抗多径性能强,更适用于大相对带宽有线或无线通信系统.     

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。     

非正弦时域正交调制系统性能分析

为了正确地进行非正弦时域正交调制通信系统解调,利用脉冲间的时域正交性分离调制脉冲。通过对非正弦时域正交调制通信系统的性能以及脉冲组间互相关特性的分析,特别是针对脉冲组正交性被破坏的情况下,分析了影响其性能的因素,提出了在调制端采用选择脉冲的方法,在一定程度上改善了系统的性能。     

非正弦波通信时域正交椭圆球面波脉冲设计方法

针对非正弦波信号的频带传输问题,同时为了有效提高非正弦波通信系统的频带利用率及功率利用率,提出了时域正交椭圆球面波脉冲集设计方法。通过参数设置、频段划分、求解方程、Schmidt正交化等步骤设计时域正交椭圆球面波脉冲集,调整脉冲参数实现脉冲集信号的频谱搬移与频谱控制,脉冲集信号为频谱特性可控的带限信号。仿真结果表明：时域正交椭圆球面波脉冲集具有较好的能量聚集性,利用该脉冲集实现多路信息并行传输时,在保证系统具有较好的功率利用率前提下,系统的频带利用率可快速接近奈奎斯特速率。     

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。     

基于三值编码的非正弦时域正交调制方法

在带宽受限的通信系统中,系统的频带利用率是非常重要的性能指标。为了提高非正弦时域正交调制系统的频带利用率,该文提出一种基于三值编码的高效非正弦时域正交调制方法。通过将待调制的二进制数据转换为多路并行的三进制数据,分别与多路正交脉冲的3种发送相位状态对应,增加了每个码元携带的信息量,从而提高系统的频带利用率。给出了系统的调制解调模型,理论推导了系统的频带利用率和误码性能,并与已有的非正弦时域正交调制系统进行了对比分析和仿真。结果表明,基于三值编码的非正弦时域正交调制方法可以有效提高系统的频带利用率,而信噪比的增加不超过0.3 dB。该方法适用于对信息传输速率要求高但带宽受限的场合,也有助于降低系统的实现复杂度。