几种现代恒包络数字调制技术(上)

本文主要内容是分析和评价具有最小功率谱占用率的几种现代恒包络数字调制技术。它们是:交错四相相移键控(OQPSK)、最小频移键控(MSK)、正弦频移键控(SFSK)、受控调频(TFM)以及预调制高斯滤波的最小频移键控(GMSK)。后面三种都可以认为是MSK的改进型。为了比较起见,也会涉及四相相移键控(QPSK)和二相相移键控(BPSK)。文中综述了近10年来国内外有关这个专题的研究概况。论述了这类调制方式的工作原理、频谱特性以及抗噪声性能等。在带限和非线性同时存在的信道(如卫星通信信道)中,对这类调制方式的性能进行了比较。     

针对中继不可信的协同安全传输方案设计

协同通信利用其他用户终端进行中继传输,虽然可极大提高系统的抗衰落能力,但其在信息传输的过程中势必会将信息泄漏给中继用户,为用户信息传输的私密性和安全性带来了极大挑战。研究表明,最小频移键控(MSK)信号有多种产生方法,且相同信息经不同产生方法得到的已调信号波形各不相同,这意味着MSK调制器结构对输入信息具有特定的加密功能。借鉴跳频通信的思想,针对中继节点不可信的三节点协同通信系统,文中提出一种随机跳变MSK调制器结构的协同安全传输方案。仿真结果表明,该方案在充分利用协同通信技术优势的同时还可有效解决中继节点不可信问题,实现信息传输在可靠性与安全性方面的综合性能提升。     

几种现代恒包络数字调制技术(下)

三、理论频谱与误比特率这是指已调波在理想信道中传输时,或者说没有受到带限与非线性信道影响时的频谱与误比特率。当已调波受到带限与非线性信道影响时的频谱与误比特率,称为实际频谱与实际误比特率。 1.理论频谱对于MSK、OQPSK、SFSK、QPSK、BPSK的频谱,目前有三种分析方法,即标准的贝塞尔函数展开式、矩阵分析方法以及一阶马尔科夫过程的推广。后面这两种方法都便于     

逆向调制光通信技术

逆向调制光通信是一种新型的自由空间光通信技术,与传统的自由空间光通信系统不同,它采用光学逆向调制器作为调制器件,实现信息传输。文章介绍了逆向调制光通信的国内外研究现状,分析了逆向调制光通信系统的链路预算,并总结了逆向调制器的原理和分类,最后讨论了逆向调制光通信技术的发展趋势。     

用于传送电视信号的微波介质振荡器调制器

根据不同的使用要求,微波介质振荡器(DRO)的应用领域正在拓宽。文中介绍的微波介质振荡器调制器便是DRO的一种新的应用方法。它在载波上直接进行电视信号调制．调制带宽、调制线性以及输出功率均能满足电视传送设备的要求,同时简化了设备、降低了设备成本和提高了设备的可靠性。     

双向中继网络中基于MSK的物理层网络编码

文中提出一种基于最小频移键控(MSK)调制的双向中继网络物理层网络编码(PNC)方案。该方案利用MSK信号记忆特性,在中继节点处将MSK和信号空间状态转移条件映射为异或信号,采用维特比算法近似最大似然检测。在此基础上进一步简化和信号的网格图,降低解码复杂度。最后仿真验证了所提方案的有效性。     

薄膜晶体管液晶显示器对空间光调制模式与偏振器方向的关系

薄膜晶体管液晶显示器TFT LCD(Thin Film TransistorLiquidCrystalDevice)是信息光学研究中一种非常重要的电寻址空间光调制器SLM(SpatialLightModulator)。实验中通过调整TFT LCD的起偏器或检偏器的方向,可以分别得到正像、边缘暗突出像、负像等,并结合具有双折射特性的线性扭曲液晶介质对线偏振光的调制理论,对此给出解释。     

一种用于传送电视信号的微波介质振荡器调制器

介质谐振器作稳频的振荡器(DRO)以其特有的成本低、体积小、可靠性高、功耗低等优点,在通信、雷达、导航等领域得到了广泛的应用.但在目前新型的微波通信设备中,往往要求微波固态源具有调制性能,以便能插入次基带或超基带公务信号,以提高频谱利用率.另外,在载波上直接进行调制后,可简化通信设备,降低成本和提高设备可靠性.本文介绍的微波介质振荡器调制器是为某电视信号传送电路而研制的,其工作频段在X波段,调制带宽可达27MHz以上,输出功率17kBm以上,频率温度特性为±1.75ppm/℃.     

全数字式多功能PSK信号源的制作

在数字卫星通信中,广泛采用的是PSK调制方式,在对相应的解调系统进行调试、测试时,需要有PSK调制方式的信号源。对这一信号源的要求是相位误差小、工作性能稳定可靠、测试功能齐全等。为了满足上述要求,我们制作了采用ECL电路的全数字式多功能PSK信号源。产生PSK信号的一般方法是采用环形调制器。对于BPSK信号,用这一方法还是可以的,但用来产生QPSK信号就很难做到令人满意了。由图1见,QPSK信号是由两个     

四进制PWM数字光纤传输系统调制解调器的实现

光纤传输系统具有良好的传输特性,尤其是它具有保密性好、不怕电磁干扰、中继距离长,以及光纤重量轻、体积小、便于敷设等特点,对其在军事通信特别是野战通信方面的应用具有很大的吸引力。目前,我军已有一些光纤传输系统投入使用。我们知道,一个传输系统性能的好坏不仅取决于传输媒介的特性,同时也取决于传输方式的选择。对数字光纤传输系统来说,目前研究比较成熟的是5B6B 线路码的传输。对多电平数字光纤传输系统的研究已得出结论;多电平传输更能有效地利用光纤的传输特性,延长中继距离。在脉冲调制的诸类型中,脉冲幅度调制(PAM)和脉冲宽度调制(PWM)     

TCM在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究

信道带宽窄、强多途、强噪声干扰一直是水下信息高速、可靠传输的主要障碍,文中提出用网格编码调制技术(trellis-coded modulation,TCM)与正交频分复用技术(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)相结合的传输体制可有效解决水下高速数据传输的带宽效率和可靠性问题。详细介绍了TCM、TCM-8PSK的原理及在基于OFDM的水声通信系统中的应用,理论分析和计算机仿真结果表明,使用该传输体制的水声通信系统能在不损失数据速率也不增加带宽的情况下能使编码增益提高3 dB左右,水声通信系统的性能得到明显改善。     

不同干扰对QSPK解调性能的影响分析

随着数字卫星通信的快速发展,QPSK作为数字卫星通信系统中一种重要的调制方式,其解调性能也受到越来越多的关注。主要分析QPSK信号在已调干扰信号下的解调性能,并推导出使得QPSK调制信号解调性能最差的干扰信号的统计分布,而且此时统计分布符合QPSK调制方式干扰信号的特征。最后通过实验仿真分析得出信噪比未超过一定值时QPSK调制信号在QPSK调制干扰信号下解调性能最差,并与不同已调制干扰和AWGN干扰下的解调性能作比较。     

JTIDS数据链在部分频带干扰下的性能分析

联合战术信息分发系统(Joint Tactical Information Distribution System,简称JTIDS)采用组合调制体制和多层编码体系保证报文传输的可靠性。分析了JTIDS数据链在莱斯衰落信道环境下的抗干扰性能,并通过仿真分析了该系统在部分频带干扰下的符号误码率和报文丢失率。仿真结果显示,由于JTIDS系统将RS编码、交织等多种编码技术和DS/FFH MSK调制技术相结合,使其在复杂信道环境下保持较低的符号误码率及报文丢失率,满足数据链报文传输可靠性的要求。     

甚低频动态调谐天线性能

将最小移频键控(MSK)信号分解成包含"空号"和"传号"两个频率两电平正交调幅(2QAM)信号,推导了MSK信号的"空号"频率和"传号"频率分别通过甚低频发射天线固定调谐系统和动态调谐系统的功率谱表达式,计算了不同码元速率情况下甚低频发射天线固定调谐系统和动态调谐系统的匹配系数和天线有效带宽。计算结果表明:动态调谐方法可改善天线的匹配性能,增加天线系统的有效带宽,从而可提高甚低频发射天线容许的通信速率。     

基于FPGA的可变速率PSK数字解调器实现

针对QPSK变速率调制数字系统,提出了一种新的基于现场可编程门阵列(FPGA)实现方法,该系统可以支持4.88 Kb/s到2 Mb/s和更高的连续比特速率。设计采用混合乘法器、数控振荡器(NCO)和积分-梳状滤波器(CIC),并给出了系统中载波和信号恢复电路的设计结构,且可以移植到任何FPGA器件。提出的设计在Xilinx Virtex-5 FPGA平台进行了硬件测试。硬件实现结果显示,采用本方法实现的解调器,表现出优越的使用效率。     

一种应用微处理机程控的突发无线电通信系统

本文着重讨论微处理机在突发无线电通信系统中的应用问题。文中介绍了一种采用扩展频谱调制技术并应用声表面波匹配滤波器实现快速同步的无线电突发通信系统模型。作为系统实验,本文具体讨论了一种采用Z-80系列微处理机控制的突发通信系统的软件设计,给出了收发设备与微处理机的接口电路。实验系统的性能为:在带宽为200～300千赫的超短波信通上,传输一份100字的中文电报(由400个数字符号组成)的时间不超过130毫秒;在 5dB的信噪比条件下工作,实测符号错误概率为2×10~(-4)。     

数据链中MSK信号正交调制方法研究

数据链具有较强的保密性和抗干扰能力,是美军对敌实施有效打击的重要手段之一。在深入分析MSK信号正交调制机理及可行性的基础上,选用一跳单脉冲数据链信号的有效驻留时间为仿真对象,对MSK信号的正交调制方法进行了仿真。仿真结果表明,采用基于正交模式的MSK信号调制方法,可高效、准确的生成MSK信号。     

基于卷积双向长短期神经网络的调制方式识别

针对现有卷积神经网络方法下调制识别时间较长、网络较复杂等问题,将卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)与双向长短期记忆神经网络(Bi-directional Long Short-Term Memory,BiLSTM)相结合,提出一种基于CNN-BiLSTM的调制方式识别方法。利用CNN卷积运算提取信号的空间特征,利用BiLSTM提取到信号的时序相关性,利用softmax层输出识别概率,达到多调制识别的目的。实验结果表明,在没有信道和噪声等先验信息的条件下,该方法的识别性能得到了进一步提升,能有效识别16QAM、64QAM等11种调制类别,且该方法的复杂度较低,大大节省了训练识别时间,具有较好的工程应用价值。     

现代化的GPS军用M码综述

M码是现代化的GPS军用码,是美国"导航战"的重要内容。从M码信号的设计要求出发,介绍了M码信号的调制原理及其功率谱和自相关特性;然后根据相关损失、均方根带宽、频谱隔离系数和等效矩形带宽等参数对M码、C/A码和P(Y)码性能进行了分析比较;最后总结了M码的几种捕获和跟踪方案,并对其各自的优缺点进行了分析。     

一种基于Laurent分解的CPM信号载波同步方法

连续相位调制(CPM)技术具有优良的功率频谱特性和连续恒包络。但是由于其非线性特性,同步和相关接收成为技术瓶颈。文章通过对CPM信号进行线性等效,改进了传统线性信号载波恢复算法,提出了一种易于实现的同步算法,并进行了仿真。