高效調制的關鍵問題研究.pdf

1、隨著信息社會的發(fā)展,人們對通信系統(tǒng)提出了越來越高的要求。為了提高數據傳輸速度,現(xiàn)代通信正朝著寬帶、超寬帶(UWB)技術方向發(fā)展,占用的頻率資源越來越大,可對于頻譜的利用率卻仍然不高,移動通信甚至達不到4bps/Hz。在給定的帶寬內如何使信息傳輸更快,提高信息的調制效率至關重要。因而近年來,高效調制技術倍受關注,特別是在無線通信領域,出現(xiàn)了某些據稱傳輸性能優(yōu)異但原理上卻很難解釋且頗受爭議的超窄帶(UNB)傳輸技術。本文將主要針對這一類調制

2、技術展開更深入的探索,意在研究其可行性與合理性,并揭示或解釋其技術實質。具體內容如下： 首先重點分析了二進制調制發(fā)展歷程中的VPSK、VMSK、VWDK以及最新的EBPSK等調制方案,通過對其調制波形的優(yōu)化,功率譜的理論分析及實際計算,探尋了更高效調制的基本波形。 接著針對超窄帶高效調制引發(fā)的理論困惑研究了Shannon信道容量,并在接收濾波器的信號帶寬可以大于噪聲帶寬的假設條件下,導出了兩種拓展的信道容量公式,指出Sh

3、annon容量只是其信號帶寬等于噪聲帶寬時的一個特例,從而為高效調制技術“突破”Shannon限提供了理論依據。 通過對現(xiàn)有超窄帶傳輸系統(tǒng)所用濾波器的深入分析,發(fā)現(xiàn)其都有不同于普通線性常規(guī)濾波器的特殊機理,都表現(xiàn)為盡可能保持信號特征并最大限度地濾除噪聲。在此基礎上提出了一種基于神經網絡的幾何特征濾波器,并將Walker的零群時延濾波器進行了數字化實現(xiàn),從而不僅為上述信道容量拓展的前提假設提供了實際例證,還為濾波理論的發(fā)展和通信性

4、能的提升啟示了新的途徑。 在對上述高效調制關鍵問題研究的基礎上,提出了基于鎖相環(huán)及特殊濾波的解調設計思路與實現(xiàn)方法,初步搭建了完整的EBPSK傳輸系統(tǒng)仿真平臺,并對多種情況下的誤碼率性能進行了分析仿真,根據實驗結果并結合工程實際初步篩選出了能夠展現(xiàn)高效調制傳輸系統(tǒng)特點的設計方案和技術參數。 最后提出了平坦衰落信道下基于粒子濾波的EBPSK檢測算法,并對粒子濾波中的重要性函數選擇及重采樣等幾個關鍵問題進行了分析研究,提出了