连续相位编码调制系统及其量化性能研究

论文摘要

连续相位调制信号(Continuous Phase Modulation)是一类恒包络、相位连续变化的调制信号,它具有很高的带宽和功率利用率。由于包络恒定,它对功放的非线性特性不敏感;而相位连续,又使其带外辐射较小,因而产生的邻道干扰也较小;其优越的性能使得其特别适应于移动通信、卫星通信和深空通信当中。它可以作为内码与其它差错控制码结合,构成采用联合迭代解调译码的串行级联编码调制系统。本文首先系统阐述了连续相位调制器基于整数环的分解模型,从CPM信号的频谱和欧式距离两方面详细分析和讨论了CPM的性能;给出了连续相位解调器的结构,介绍了软输出的BCJR检测算法;并从频谱和性能两方面仿真分析了二进制和高阶连续相位调制系统的量化性能。针对频率选择信道的抽头延时线分解模型,本文研究了基于最小均方LMS算法的自适应均衡,仿真了基于最小均方LMS算法的自适应均衡性能,得出了一些有用的结论。接着本文给出了基于连续相位调制的串行级联编码调制系统模型,介绍了该系统联合迭代解调译码方法。仿真了该系统在高斯信道下的性能,仿真结果表明:二进制连续相位调制编码系统中采用联合迭代解调译码技术能显著地提高系统性能;外码性能的好坏直接影响到该系统性能收敛的速度,采用性能较好的外码,该系统可以在较少迭代次数情况下就能得到性能显著地改善;在首次联合迭代时,性能改善非常明显,随着迭代次数的增加,性能的改善趋于平坦。同时本文还仿真了高阶连续相位调制编码系统在高斯信道下的性能。针对频率选择信道,在基于最小均方LMS算法自适应均衡的基础上,仿真了二进制连续相位编码调制系统在频率选择信道下的性能。论文最后简要介绍了连续相位调制技术应用于空时编码系统研究的现状,指出了连续相位调制技术在空时编码系统中进一步研究的方向,提出了将连续相位调制应用于OFDM(正交频分复用)系统的设想。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字通信与信道编码
• 1.2 信道编码技术的发展
• 1.3 数字通信系统中带宽有效的调制技术
• 1.4 本章主要研究工作和内容安排
• 第二章 连续相位调制及其量化性能分析
• 2.1 连续相位信号分析
• 2.1.1 连续相位概念
• 2.1.2 连续相位信号的频谱和性能
• 2.2 基于整数环的连续相位调制器分解模型
• 2.2.1 连续相位编码器
• 2.2.2 无记忆相位调制
• 2.3 连续相位解调器结构和检测算法
• 2.3.1 连续相位解调器结构
• 2.3.2 最大似然准则
• 2.3.3 分支度量的计算
• 2.3.4 Viterbi检测算法
• 2.3.5 软输出BCJR检测算法
• 2.4 连续相位调制系统量化性能
• 2.4.1 连续相位调制器量化性能
• 2.4.2 连续相位解调器量化性能
• 2.5 小结
• 第三章 多径衰落信道和LMS均衡算法
• 3.1 无线移动信道传播模型
• 3.1.1 无线移动信道传播模型
• 3.1.2 无线移动信道衰落类型
• 3.2 频率选择性信道分解模型
• 3.3 基于LMS算法的自适应均衡
• 3.3.1 自适应均衡原理
• 3.3.2 最小均方LMS均衡算法
• 3.4 仿真结果
• 3.5 小结
• 第四章 连续相位编码调制系统性能研究
• 4.1 串行级联系统模型
• 4.2 连续相位编码调制系统
• 4.3 计算机仿真性能与性能分析
• 4.4 小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间的研究成果