向下兼容的数字调幅广播算法与设计

发布时间：2017-07-13 13:02

  本文关键词：向下兼容的数字调幅广播算法与设计

  更多相关文章： 调幅广播 数字化 MPPSK/DSB-AM 相干解调 LDPC编码

【摘要】：随着社会的发展,多媒体已经渗透到人们生活的方方面面,只能提供音频节目的传统调幅广播不再满足需求,且在频谱愈加宝贵的情况下不能充分利用所占用的频带资源,迫切需要数字化改造。虽然出现了一些国际认可的调幅广播改造方案,却不尽符合我国当前情况,因此本实验室提出了一种向下兼容的数字调幅广播系统。本文进一步研究和完善了该基于MPPSK/DSB-AM复合调制技术的数字调幅广播系统,从调制方式、音频和数字码流的解调算法以及传输方式等方面对原有系统进行了改进,并引入了信道编码,使系统在现有的调幅广播带宽下拥有了更加优秀的解调性能。本文首先研究了具有高频谱利用率的高效调制技术MPPSK(M-ary Position Phase Shift Keying, MPPSK)的基本原理,分析了其频谱和解调性能。阐述了改进的MPPSK调制方法及其优势所在,并就传输速率、带宽占用和解调性能等方面与原始MPPSK调制技术进行了详细对比。探讨了MPPSK解调中的关键技术,分析MPPSK调制中调制参数的选择问题。接着从发射机和接收机两端深入研究了向下兼容的数字调幅广播系统。发射机采用MPPSK/ DSB-AM复合调制,选择适当的参数实现在规定带宽下对模拟音频和高速数字码流的复合,并在仿真中对发射机的输出匹配网络进行等效。接收机分为音频解调和数字码流解调两个模块,本文总结并提出了几种音频信号的解调方案及提高音质的方法,并从主观和客观两个方面对几种方案的解调效果进行比较和验证。基于MPPSK的相干接收结构设计了用于分离数字信号的带通滤波器,提出了动态门限法等可以改善数字码流解调性能的判决方法,通过实验仿真证明了这些方法的有效性。提出了两种较为可行的接收机整体方案并在第二种方案的基础上提出一种单边带的传输方式,它可以在保证不损伤系统其它性能的前提下,有效降低误码率,对低信噪比环境有良好的适用性。最后研究了调幅广播信道,建立了信道模型。为进一步提升系统在多径衰落情形下的抗干扰性能,在系统中引入信道编码技术。介绍了国际标准DRM和IBOC中使用的卷积编码技术,并在仿真实验中将其与纠错性能更强的LDPC编码进行比较,通过典型信道下两种信道编码方案的性能对比,论证了本系统采用LDPC码的可行性与优越性。
【关键词】：调幅广播 数字化 MPPSK/DSB-AM 相干解调 LDPC编码
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN934.3;TP18
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9-12
• 1.1.1 数字AM广播的发展历史9
• 1.1.2 DRM数字广播简介9-10
• 1.1.3 AM HD Radio数字广播简介10-12
• 1.1.4 课题研究意义12
• 1.2 向下兼容的数字调幅广播系统简介12-14
• 1.2.1 高效调制技术12
• 1.2.2 兼容的数字AM广播基本思想12-14
• 1.3 论文组织结构14-15
• 第二章 MPPSK调制技术15-25
• 2.1 MPPSK调制技术15-17
• 2.1.1 MPPSK调制方法概述15-16
• 2.1.2 MPPSK的带宽与频谱占用16-17
• 2.2 改进MPPSK调制技术17-20
• 2.2.1 基本原理分析17-18
• 2.2.2 改进MPPSK的解调性能18-19
• 2.2.3 改进MPPSK的频谱占用19-20
• 2.3 MPPSK接收机中的关键技术20-23
• 2.3.1 冲击滤波器20-22
• 2.3.2 上变频技术22
• 2.3.3 检测与判决22-23
• 2.4 MPPSK调制参数选取23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 数字AM广播发射机与调制方法25-31
• 3.1 发射机概述25
• 3.2 复合调制信号25-27
• 3.2.1 复合调制表达式25-26
• 3.2.2 发射机调制信号参数选择26-27
• 3.2.3 复合调制信号的带宽与频谱占用27
• 3.3 发射机的输出匹配网络27-29
• 3.4 本章小结29-31
• 第四章 接收机的音频解调算法31-39
• 4.1 接收机框架31
• 4.2 音频信号的评价标准31-32
• 4.2.1 客观评价31-32
• 4.2.2 主观评价32
• 4.3 音频信号的非相干与相干解调32-33
• 4.3.1 包络检波32-33
• 4.3.2 相干解调33
• 4.4 音频解调的仿真实验33-38
• 4.4.1 方案133-34
• 4.4.2 方案234-35
• 4.4.3 方案335
• 4.4.4 方案435-36
• 4.4.5 方案536-37
• 4.4.6 语音增强37-38
• 4.5 本章小结38-39
• 第五章 数字信号的解调方法与联合解调39-51
• 5.1 数字信号的解调39-46
• 5.1.1 降低音频信号影响的方法39-40
• 5.1.2 数字信号的相干解调40-41
• 5.1.3 带通滤波器的参数设置41-42
• 5.1.4 提升数字解调性能的码元判决方法42-44
• 5.1.5 改进后的码元判决方法44
• 5.1.6 部分双码元联合判决44-46
• 5.2 数据与音频联合解调46-47
• 5.2.1 方案1：音频包络解调+数字相干解调46
• 5.2.2 方案2：音频相干解调+数字相干解调46-47
• 5.3 单边带传输47-50
• 5.3.1 基本思路47-48
• 5.3.2 仿真与结论48-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 AM广播信道与信道编码51-63
• 6.1 AM广播信道模型51-53
• 6.1.1 多径衰落信道51-52
• 6.1.2 DRM标准中建议的信道模型52-53
• 6.2 数字AM广播系统的信道编码53-58
• 6.2.1 信道编码简介53
• 6.2.2 卷积码的编码和译码53-55
• 6.2.3 LDPC码的编码和译码55-58
• 6.3 基于LDPC码的数字AM广播系统58-61
• 6.4 本章小结61-63
• 第七章 总结与展望63-65
• 7.1 全文总结63
• 7.2 研究展望63-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-71
• 作者简介71

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本文编号：536975