中波调制解调器关键技术研究

论文摘要

中波通信在我国海军通信手段中应用贫乏，而国外海军舰艇对中波段应用历史可以追溯到无线电应用的早期，研究中波的调制解调技术就是为了更好的利用中波频段这一空白区域，为日后我国现代化的军事战略部署提供更加多样化的通信手段。连续相位调制信号（Continuous Phase Modulation）作为恒包络相位连续的调制信号，与其他的调制技术相比而言，具有很高的带宽和功率利用率。由于恒包络、相位连续的特性，决定其对功放的非线性特性不敏感并且带外辐射较小，因而邻道干扰变小。近年来CPM调制解调技术发展迅速，在移动通信、卫星通信、遥测等领域得到广泛的应用。本文主要是结合中波通信信道环境，对连续相位调制技术进行了全面而详细的研究和分析。首先，研究了连续相位调制的信号模型，对影响系统性能的各因素进行了仿真分析。其次，介绍了经连续相位调制系统和卷积码级联后的串行级联连续相位调制系统（SCCPM），通过对基于Turbo的软输入软输出算法的研究，得到一种适用于串行体制的最优加法SISO算法。然后，通过对单指数CPM（single-h CPM）系统的研究，推导出多指数CPM（Multi-h CPM）的信号模型，并对其作出了系统的说明，总结出一种基于viterbi最佳检测算法的解调算法。最后，提出了一种降低系统复杂度的算法即PAM脉冲分解算法，并且作出了Matlab仿真说明，针对多指数CPM系统复杂度，归纳了几种降低其系统复杂度的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 序论
• 1.1 中波通信研究及其应用
• 1.1.1 中波通信的概述
• 1.1.2 研究的目的及其意义
• 1.1.3 中波通信的研究现状
• 1.2 中波调制解调方式
• 1.2.1 连续相位调制
• 1.2.2 串行连续相位调制
• 1.3 本文的工作安排
• 第二章 中波信道及其调制技术研究
• 2.1 中波信道特性的研究
• 2.1.1 地波传播
• 2.1.2 多径衰落
• 2.2 中波信道数学模型
• 2.3 中波调制技术研究
• 2.3.1 CPM 调制技术的定义
• 2.3.2 CPM 最佳接收机
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于 Turbo 迭代检测的串行级联 CPM 系统
• 3.1 CPM 信号的分解
• 3.1.1 CPM 信号的 Remoldi 倾斜相位表示法
• 3.1.2 无记忆调制
• 3.1.3 连续相位编码器
• 3.2 SCCPM 系统模型
• 3.3 SCCPM 系统的软输入软输出译码算法
• 3.3.1 Log-MAP 译码算法
• 3.3.2 SISO 算法
• 3.3.3 SOVA 算法
• 3.4 SCCPM 系统的迭代检测分析
• 3.4.1 SCCPM 的 SISO 译码器
• 3.4.2 检测流程分析
• 3.5 SCCPM 系统性能研究与仿真分析
• 3.5.1 SCCPM 系统性能描述
• 3.5.2 CPM 系统性能仿真与分析
• 3.5.3 卷积码对 SCCPM 性能的影响
• 3.5.4 交织长度对 SCCPM 性能的影响
• 3.5.5 迭代次数对 SCCPM 性能的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 Multi-h CPM 调制解调技术研究
• 4.1 Multi-h CPM 信号模型
• 4.2 Multi-h CPM 调制倾斜相位模型
• 4.3 最佳检测与仿真分析
• 4.3.1 Multi-h CPM 的最佳检测
• 4.3.2 仿真结果与性能分析
• 4.4 低复杂度的 Multi-h CPM 解调
• 4.4.1 基于 Laurent 分解的 CPM 解调
• 4.4.2 Multi-h CPM 的 PAM 信号调制
• 4.4.3 Multi-h CPM 的低复杂度接收
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 详细摘要