高效調(diào)制的關(guān)鍵問題研究.pdf

1、隨著信息社會的發(fā)展,人們對通信系統(tǒng)提出了越來越高的要求。為了提高數(shù)據(jù)傳輸速度,現(xiàn)代通信正朝著寬帶、超寬帶(UWB)技術(shù)方向發(fā)展,占用的頻率資源越來越大,可對于頻譜的利用率卻仍然不高,移動通信甚至達(dá)不到4bps/Hz。在給定的帶寬內(nèi)如何使信息傳輸更快,提高信息的調(diào)制效率至關(guān)重要。因而近年來,高效調(diào)制技術(shù)倍受關(guān)注,特別是在無線通信領(lǐng)域,出現(xiàn)了某些據(jù)稱傳輸性能優(yōu)異但原理上卻很難解釋且頗受爭議的超窄帶(UNB)傳輸技術(shù)。本文將主要針對這一類調(diào)制

2、技術(shù)展開更深入的探索,意在研究其可行性與合理性,并揭示或解釋其技術(shù)實(shí)質(zhì)。具體內(nèi)容如下： 首先重點(diǎn)分析了二進(jìn)制調(diào)制發(fā)展歷程中的VPSK、VMSK、VWDK以及最新的EBPSK等調(diào)制方案,通過對其調(diào)制波形的優(yōu)化,功率譜的理論分析及實(shí)際計算,探尋了更高效調(diào)制的基本波形。 接著針對超窄帶高效調(diào)制引發(fā)的理論困惑研究了Shannon信道容量,并在接收濾波器的信號帶寬可以大于噪聲帶寬的假設(shè)條件下,導(dǎo)出了兩種拓展的信道容量公式,指出Sh

3、annon容量只是其信號帶寬等于噪聲帶寬時的一個特例,從而為高效調(diào)制技術(shù)“突破”Shannon限提供了理論依據(jù)。 通過對現(xiàn)有超窄帶傳輸系統(tǒng)所用濾波器的深入分析,發(fā)現(xiàn)其都有不同于普通線性常規(guī)濾波器的特殊機(jī)理,都表現(xiàn)為盡可能保持信號特征并最大限度地濾除噪聲。在此基礎(chǔ)上提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的幾何特征濾波器,并將Walker的零群時延濾波器進(jìn)行了數(shù)字化實(shí)現(xiàn),從而不僅為上述信道容量拓展的前提假設(shè)提供了實(shí)際例證,還為濾波理論的發(fā)展和通信性

4、能的提升啟示了新的途徑。 在對上述高效調(diào)制關(guān)鍵問題研究的基礎(chǔ)上,提出了基于鎖相環(huán)及特殊濾波的解調(diào)設(shè)計思路與實(shí)現(xiàn)方法,初步搭建了完整的EBPSK傳輸系統(tǒng)仿真平臺,并對多種情況下的誤碼率性能進(jìn)行了分析仿真,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合工程實(shí)際初步篩選出了能夠展現(xiàn)高效調(diào)制傳輸系統(tǒng)特點(diǎn)的設(shè)計方案和技術(shù)參數(shù)。 最后提出了平坦衰落信道下基于粒子濾波的EBPSK檢測算法,并對粒子濾波中的重要性函數(shù)選擇及重采樣等幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析研究,提出了