多调制指数CPM信号的新分解方式及其准相干解调

发布时间：2021-10-29 09:41

　　针对卫星通信等资源受限的无线通信系统,研究了多调制指数连续相位调制（Multi-h continuous phase modulation,Multi-h CPM）信号的调制与解调相关问题。首先提出了一种新的分解方式来简化Multi-h CPM信号的调制过程,并给出了相应的周期性状态网格图。然后根据新的分解方式设计了一种适用于Multi-h CPM信号的导频辅助准相干解调算法,并从功率谱和误码性能两方面对所设计的Multi-h CPM信号和单调制指数CPM（Single-h CPM）信号进行了评估与比较。仿真结果表明:无论采用何种频率脉冲,Multi-h CPM信号都要比Single-h CPM信号具有更加光滑的功率谱曲线;仅两个导频符号辅助下,未编码Multi-h CPM系统较未编码Single-h CPM系统有将近2dB的性能增益,且在低信噪比下,编码Multi-h CPM系统性能要比编码Single-h CPM系统好0.1～0.25dB。 

【文章来源】：系统工程与电子技术. 2020,42(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

八状态网格图

文献[13-14]提出了一种用于Single-h CPM信号的非相干软输入软输出检测算法。为了使该算法适用于Multi-h CPM信号，我们对上述算法进行了改进，提出了一种基于导频辅助的准相干解调算法。实际上，它是一种改进的BCJR[17]算法。除了计算分支度量、前向累积度量和后向累积度量外，它还在前向递归中引入了一个相位相干度量。其基本原理是：根据发送端事先确定的数据帧结构（见图2），利用改进的BCJR算法在两导频块之间沿着类似于图1所示的状态网格图进行前、后向递归。若不考虑导频辅助，该算法就变成了一种非相干解调算法。接下来，给出所提基于导频辅助的准相干解调算法的具体实现步骤，包括参数初始化、前向递归和后向递归以及解调软信息计算。

通过对CPM信号的相关函数进行傅里叶变换即可得到相应的PSD[18]。比较了由表2给出的几种CPM方案的PSD，对应的仿真结果如图3所示。可以看出，与其他CPM方案相比，GMSK调制方案和四进制3RC调制方案的PSD最为集中且旁瓣所占功率最少。另外，在均值相同的条件下，Multi-h CPM调制方案和Single-h CPM调制方案具有相近的功率谱性能，但前者的整体PSD曲线更为光滑些。为了验证本文所提解调算法的适用性，分别对未编码Multi-h CPM系统和编码Multi-h CPM系统进行了性能仿真，并与相应的Single-h CPM系统进行了比较。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Multi-h CPM解调算法研究综述[J]. 上官泽胤.  电子测量技术. 2019(05)
[2]网闻[J].   中国医院院长. 2017(11)
[3]信道编码技术新进展[J]. 白宝明,孙成,陈佩瑶,张冀.  无线电通信技术. 2016(06)

博士论文
[1]低信噪比下Multi-h CPM的接收关键技术研究[D]. 谢顺钦.中国工程物理研究院 2017

硕士论文
[1]突发错误信道中的Rateless编码连续相位调制系统研究[D]. 沈春慧.西安电子科技大学 2017



本文编号：3464439