基于FrFT的小频偏LFM类调制信号抑噪方法

摘要

随着通信技术的快速发展，电磁频谱资源紧缺与用户容量需求激增之间的矛盾日益突出，研究具有较高能量集中度的新型高效数字调制技术具有较为广泛的应用前景和迫切的应用需求。
　　 小频偏线性调频(Small Frequency Shift Linear Frequency Modulated，SFS-LFM)类调制技术是一类具有较高频带利用率的数字调制技术。但该类调制技术在提高频带利用率的同时，将降低通信系统的噪声和干扰抑制能力。
　　 为了解决这一问题，本文以(SFS-LFM的特例)1/3连续相位调频键控(1/3Continuous Phase Chirp Keying，1/3-CPCK)的高效接收技术为研究对象，以提高1/3-CPCK通信系统的噪声抑制能力为研究目标，利用线性调频(Liner FrequencyModulated，LFM，又称chirp)信号和噪声在分数阶傅里叶变换(Fractional FourierTransform，FrFT)域的技术差异，提出基于FrFT的1/3-CPCK通信系统高效接收方法，并对所提接收方案的可行性和有效性进行分析论证。具体研究内容如下所述。
　　 首先，在1/3-CPCK调制数字模型的基础上，采用理论分析和软件仿真的方法，分析论证1/3-CPCK已调信号和噪声信号在FrFT域的技术差异。
　　 然后，提出基于FrFT参数估计的1/3-CPCK通信系统抑噪方法，分析了该方法的技术性能和适用范围。
　　 最后，为解决基于FrFT参数估计的1/3-CPCK通信系统抑噪方法存在的技术缺陷，提出基于FrFT前置滤波的1/3-CPCK调制系统抑噪方法。该方法利用1/3-CPCK已调信号和噪声信号在FrFT域的特征差异，将混有噪声的信号进行进行FrFT域滤波，在FrFT域实现噪声抑制；同时，构建了基于Matlab的软件仿真平台，分析论证所提方法的有效性和可行性。