基于随机共振理论不同噪声背景下2PSK信号相干接收误码率的研究

发布时间：2021-04-02 15:03

　　本文针对强噪声背景下数字信号传输时接收端误码率较高的问题,分别在只存在加性噪声、加性和乘性噪声同时存在背景下提出了一种基于随机共振理论降低二进制相移键控（binary phase shift keying,简记为2PSK）信号相干接收误码率的新方法。首先从理论上对上述两种背景噪声下2PSK信号通过非线性系统的稳态误码率进行了推导,然后利用MATLAB中的Simulink模块建立模型,将2PSK非线性随机共振方法与常规2PSK信号相干解调方法对比仿真,大量的数值仿真发现加性高斯白噪声背景下,基于随机共振非线性双稳系统解调2PSK信号的误码率在低输入信噪比下有明显降低。特别是输入信噪比在-14.4 dB到-5.2 dB范围内时,误码率曲线下降很快,在-7.4 dB时较传统线性解调系统误码率可降低20.1%;加性噪声与乘性噪声同时存在且固定噪声强度不变的情况下,通过改变系统参数进一步讨论2PSK信号通过非线性系统的输出误码率。结果表明,在加性和乘性噪声共同激励的2PSK随机共振系统的输出误码率较只有加性噪声时2PSK随机共振系统的输出误码率降低了16.7%,并且乘性噪声使系统具有一定的鲁棒性... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 随机共振研究背景和国内外研究现状
    1.3 课题的仿真和开发工具
    1.4 论文研究的主要内容及结构
第二章 随机共振的基本理论
    2.1 随机共振的经典模型
        2.1.1 非线性郎之万方程
    2.2 随机共振理论
        2.2.1 绝热近似理论
        2.2.2 线性响应理论
        2.2.3 非周期随机共振理论
    2.3 随机共振的衡量指标
        2.3.1 信噪比及信噪比增益
        2.3.2 互相关系数
        2.3.3 误码率及信道容量
    2.4 小结
第三章 加性噪声背景下2PSK信号的随机共振
    3.1 二进制相移键控信号简介
        3.1.1 2PSK信号的调制解调
        3.1.2 2PSK信号的信道容量和误码率
    3.2 2PSK随机共振系统模型及输出误码率
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 稳态输出误码率
    3.3 2PSK随机共振系统的仿真模型
    3.4 输出信号时域及频域分析
    3.5 2PSK随机共振系统输出误码率
    3.6 小结
第四章 乘性噪声背景下2PSK信号的随机共振
    4.1 2PSK随机共振系统模型及误码率
        4.1.1 系统模型
        4.1.2 稳态输出误码率
    4.2 提高采样频率实现载波频率的转换
    4.3 2PSK信号的共振特性分析
    4.4 存在乘性噪声背景下2PSK信号系统仿真模型
    4.5 存在乘性噪声背景下2PSK信号系统输出误码率
    4.6 小结
第五章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]滤波器与随机共振结合检测微弱信号[J]. 范卫姣,王辅忠,张光璐.  应用声学. 2015(02)
[2]乘性二次噪声驱动的线性过阻尼振子的随机共振[J]. 张路,钟苏川,彭皓,罗懋康.  物理学报. 2012(13)
[3]利用随机共振解调微弱MFSK信号[J]. 魏世朋,张天骐,余熙,高春霞.  电讯技术. 2011(06)
[4]微弱信号检测方法的现状分析[J]. 夏均忠,刘远宏,冷永刚,葛纪桃.  噪声与振动控制. 2011(03)
[5]Stochastic resonance in a stochastic bistable system with additive noises and square-wave signal[J]. 郭锋,罗向东,李少甫,周玉荣.  Chinese Physics B. 2010(08)
[6]提高采样频率实现随机共振用于高频信号检测[J]. 张良斌.  襄樊学院学报. 2010(02)
[7]指数可调双稳态系统的参数调节随机共振[J]. 刘锋力,鲍荣浩,李建龙.  浙江大学学报(工学版). 2005(11)
[8]二次采样用于随机共振从强噪声中提取弱信号的数值研究[J]. 冷永刚,王太勇.  物理学报. 2003(10)
[9]由随机共振可获得比最佳线性滤波器更高的信噪比[J]. 龚德纯,秦光戎,胡岗,温孝东.  中国科学（A辑 数学 物理学 天文学 技术科学）. 1992(08)



本文编号：3115476