EBPSK通信系统抗衰落性能研究

发布时间：2017-08-25 23:31

  本文关键词：EBPSK通信系统抗衰落性能研究

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【摘要】：可用的无线频谱资源日益稀缺,对其高效利用有利于持续发展,同时复杂的无线传输环境对系统自身的抗衰落性能提出了越来越高的要求。为此,本论文对具有超窄频谱的高效扩展二元相移键控(EBPSK)调制在衰落信道下的性能进行详细探讨,具有重要的理论意义和实用价值。首先,分析了无线衰落信道特性,研究了平坦衰落信道和频率选择性衰落信道的建模方法。其次,研究了EBPSK通信系统及其内在的抗衰落性能。在调制端,对其重要调制参数设置及其对功率谱的影响进行了仿真分析；在接收端,对已有的冲击解调和相干解调进行了分析,并在此提出了延迟叠加法,将信号转化为2ASK调制信号,采用包络检波法即可实现解调,但性能并不尽如人意。提出特殊限幅法,突出信号中的相位跳变信息,对冲击解调和采用全码延迟的相干和非相干解调都有着不同程度的改进。上述利用载波相干的解调抗噪性能较好,但难以对抗信道衰落;利用包络检波的解调则与之相反。进而提出延迟相乘法,既不需要相干载波,又能以零门限完成判决克服信号的幅度起伏,在平坦衰落信道中对抗多普勒扩展的能力明显优于其他方法。接着,研究了EBPSK系统的抗衰落方案。在平坦瑞利衰落信道下,提出以自动增益控制(AGC)对抗信号的幅度起伏,进而在采用固定门限判决的情况下改善冲击解调和基于延迟叠加包络检波解调性能；提出一系列适用于EBPSK系统的分集合并方案,既能消除深度衰落的影响,又能有效对抗AWGN,使冲击解调和延迟相乘法性能都有较大程度地提高。在多径延迟信道下,提出了一种基于冲击滤波的多径估计方法,并在DRM标准中典型的短波信道模型下进行了仿真分析,结果表明在较高信噪比条件下或者采用较多码元进行估计的情况下,估计结果准确性较高。分析已有多径分离方法的优缺点,进而提出改进的分离算法,以得到的最优调制参数N,实现延时径与主径分离或各延时径完全分离。为了充分利用多径信息,引入三种常用多径合并判决方案,仿真结果表明了所提方案的正确性以及有效性。最后,针对衰落信道下信号包络起伏导致无法设定判决门限的问题,提出一种新的对称的EBPSK (S-EBPSK)调制系统,推导了其理论功率谱及AWGN信道下误码率表达式；解调时无需设定门限,仅采用简单的比较法即可完成判决。仿真表明,在所有信道条件下,相同调制参数、相同解调方法时S-EBPSK系统的误码率性能均优于EBPSK系统。
【关键词】：EBPSK调制 抗衰落 冲击解调 延迟相乘解调 多径分离 S-EBPSK调制
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN914
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究进展12-14
• 1.3 无线通信信道概述14-15
• 1.4 论文的主要工作及组织结构15-17
• 第二章 无线衰落信道17-29
• 2.1 衰落信道的分类17
• 2.2 小尺度衰落信道特性17-21
• 2.2.1 小尺度衰落分类17-18
• 2.2.2 多径延迟叠加18
• 2.2.3 多普勒扩展18-21
• 2.3 常见衰落信道仿真建模21-26
• 2.3.1 平坦衰落信道21-24
• 2.3.2 频率选择性衰落信道24
• 2.3.3 低通信道仿真方法24-26
• 2.4 常用抗衰落技术26-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第三章 EBPSK通信系统29-53
• 3.1 EBPSK调制29-33
• 3.1.1 EBPSK调制表达式29-30
• 3.1.2 EBPSK调制信号功率谱30-33
• 3.2 EBPSK解调33-45
• 3.2.1 冲击解调33-37
• 3.2.2 相干解调37-38
• 3.2.3 延迟叠加解调38-40
• 3.2.4 基于特殊限幅的解调40-43
• 3.2.5 延迟相乘解调43-44
• 3.2.6 仿真实验44-45
• 3.3 EBPSK通信系统内在的抗衰落性45-50
• 3.3.1 平坦瑞利衰落信道45-48
• 3.3.2 多径延迟信道48-50
• 3.4 本章小结50-53
• 第四章 EBPSK通信系统抗衰落方案53-79
• 4.1 自动增益控制方案53-56
• 4.1.1 AGC原理53-54
• 4.1.2 基于AGC的EBPSK抗衰落方案54
• 4.1.3 仿真实验54-56
• 4.2 分集合并方案56-62
• 4.2.1 分集合并原理56-58
• 4.2.2 基于分集合并的EBPSK抗衰落方案58-59
• 4.2.3 仿真实验59-62
• 4.3 多径估计方案62-65
• 4.3.1 多径估计原理62-63
• 4.3.2 改进的多径估计方法63-64
• 4.3.3 仿真实验64-65
• 4.4 多径分离方案65-76
• 4.4.1 多径分离原理66-69
• 4.4.2 改进的多径分离算法69-71
• 4.4.3 基于多径分离的合并解调算法与仿真实验71-74
• 4.4.4 SAL在多径条件下的应用74-75
• 4.4.5 其它解调的分离实现75-76
• 4.5 本章小结76-79
• 第五章 新的对称EBPSK通信系统79-95
• 5.1 S-EBPSK调制79-83
• 5.1.1 S-EBPSK调制表达式79-80
• 5.1.2 S-EBPSK调制信号功率谱80-83
• 5.2 S-EBPSK解调83-88
• 5.2.1 冲击解调83-86
• 5.2.2 相干解调86
• 5.2.3 延迟相乘解调86-87
• 5.2.4 仿真实验87-88
• 5.3 平坦瑞利衰落信道下的性能88-90
• 5.3.1 S-EBPSK抗衰落性能分析88-89
• 5.3.2 基于分集合并的抗衰落方案89-90
• 5.4 多径延迟信道下的性能90-92
• 5.4.1 多径分离算法90-91
• 5.4.2 仿真实验91-92
• 5.5 频率选择性衰落信道92-93
• 5.6 本章小结93-95
• 第六章 总结与展望95-97
• 6.1 全文总结95-96
• 6.2 主要创新96
• 6.3 研究展望96-97
• 致谢97-99
• 参考文献99-104
• 作者简介104

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