连续相位调制

摘要： 针对现有基于信号分组优化的椭圆球面波函数(PSWFs)信号多载波调制方法,存在峰均功率比高的问题,该文提出一种基于连续相位调制(CPM)的椭圆球面波多载波索引调制方法。将具有编码特性的CPM调制作为星座符号映射方式,以椭圆球面波函数信号作为索引载波波形,产生调制信号,并利用最大似然检测与CPM差分解码实现接收端信号的检测与解调。该方法能以较小的误码性能损失和适量增加算法复杂度,有效降低现有方法调制信号峰均功率比值约2.90 dB。

摘要： 针对传统干扰方式无法有效干扰新体制雷达信号的问题,提出采用目前雷达主流干扰方式——间歇采样重复转发式干扰(Intermittent Sampling Repeat Forwarding Jamming,ISRJ),对连续相位调制—线性调频(Continuous Phase Modulation-Linear Frequency Modulation,CPM-LFM)信号进行干扰效果分析。建立了CPM-LFM雷达通信一体化信号模型。推导干扰信号的脉冲压缩表达式,分析了ISRJ脉冲压缩结果。从实际应用角度出发,与传统干扰方式对比说明ISRJ方式在一体化信号干扰上的优势。仿真结果表明,ISRJ能够有效干扰CPM-LFM一体化信号,影响雷达探测能力和通信性能,在干信比(Jamming Signal Ratio,JSR)为30 dB时,通信误码率为0.1938,实现中度干扰。

摘要： 目前针对雷达通信一体化信号干扰方面的研究较少,为解决作战条件下干扰方式选择问题,提出采用噪声卷积类干扰信号对连续相位调制(CPM)-线性调频(LFM)信号进行干扰,分析受扰一体化信号雷达探测能力与通信能力。仿真结果表明移频后的噪声卷积式干扰能够有效限制一体化信号雷达探测能力,提高其误码率。

摘要： 调制指数大于1的扩频连续相位调制(spread spectrum continuous phase modulation,SS-CPM)信号是一种极具潜力的卫星信号调制方案,然而其多峰特性容易导致非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)条件下的错误捕获。针对这一问题,本文建立基于NOMA的SS-CPM信号模型,提出一种基于状态转换的碰撞跳跃检测算法,分析所提算法在不同发射功率、用户数、相对时延以及调制指数下的捕获性能。仿真结果表明,所提算法适用于NOMA条件下的SS-CPM信号捕获,且用户数较少、发射功率相近,相对时延较大或调制指数较小时,具有更优的捕获性能。

摘要： 无线通信系统中速率自适应技术可适应无线信道条件变化,提高有效传输速率,是提升信道容量和无线传输灵活性的重要手段。针对传统通信系统速率自适应技术协议开销大、时延大、资源消耗大、速率切换不平滑的问题,提出了分段相位匹配接收的方式实现连续相位系统盲速率自适应接收,发送端可单方改变发送速率,同时在接收端实现速率盲检测。理论和仿真结果表明,连续相位调制系统盲速率接收技术具有时延低、资源消耗小且速率切换平滑的优势,特别适用于战术通信/数据链系统,工程实用性较强。

摘要： 基于椭圆球面波信号的连续相位调制(Continuous Phase Modulation Based on Prolate Spheroi-dal Wave Function,CPM-PSWF)方法是一种新颖的数字调制方式,调制参数的优化与其调制信号性能有着直接联系.分析不同调制参数对CPM-PSWF信号性能的影响,优化选择调制参数,对获得能量聚集性和功率效率都较高的CPM信号具有重要意义.首先,对基于椭圆球面波信号的CPM信号进行描述;其次,采用韦尔奇(Welch)谱密度估计法,对时间带宽积、调制指数、关联长度等不同参数对CPM-PSWF调制信号的功率谱密度和带宽特性的影响进行了仿真分析.实验结果表明,选用0阶椭圆球面波信号,小时间带宽积、调制指数和符号进制数越小,关联长度越大时,CPM-PSWF信号具有频谱带外高频滚降快、占用带宽小的特点.

摘要： SOQPSK-TG(Telemetry Group version of Shaped Offset Quadrature Phase Shift Key)具有良好的频率利用率和功率利用率,广泛应用于无线通信系统当中.在连续通信模式下,SOQP SK-TG信号的同步主要采用直接判决算法.为进一步降低算法复杂度,推导了基于线性相位近似的最大似然估计误差鉴别器,理论上分析了算法估计性能,并搭建了简化的接收模型.通过仿真证明了算法在估计性能上优于脉冲幅度调制方法,算法误码率接近理论性能.

摘要： 连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)作为一类频带利用率高的非线性数字调制信号,在移动通信和卫星通信领域都有着广泛的应用前景.针对目前低信噪比下CPM信号的调制参数识别困难的问题,提出了一种卷积神经网络级联双向门控循环网络(Convolutional Neural Network Cascades Bidirectional Gated Recurrent Network,CNN-BiGRU)的方法来完成调制指数的识别.输入的二维信号首先经过卷积层(CNN)提取特征,再经过双向门控循环网络(BiGRU)提取信号的前后文信息,最后经过全连接层(DNN)进行特征整合,使用Softmax函数进行分类.实验结果表明,相较于传统方法,该方法在低信噪比下对不同调制指数CPM的识别效果得到了明显的提升.当信噪比大于4dB时,整体识别率在98％以上.即使针对调制指数相等的Single-h CPM和Multi-h CPM信号,该方法也能够进行很好的区分.

摘要： 连续相位调制技术在卫星通信、深空探测、遥感遥测等航空航天领域具有重要应用,连续相位调制信号的性能通常取决于其基带调频脉冲信号.零阶椭圆球面波信号是时频域高能量聚集性信号,且该信号的时间带宽积可以灵活控制.结合连续相位调制原理,探索性地将零阶椭圆球面波信号应用于连续相位调制,与现有主要连续相位调制信号性能进行了对比分析.结果表明,与基于矩形脉冲、升余弦脉冲的连续相位调制最小频移键控信号、正弦频移键控信号相比,该方法所得调制信号的功率谱带外衰减和高频滚降可以更快,在含99.9％信号功率带宽条件下,系统频带利用率可分别提升13％和16％,且在全响应条件下系统的误比特率性能较好.

摘要： 战术无线通信环境通常具有复杂多变及非视距的特征.连续相位调制由于其恒包络和带外能能量衰减快的特征,极大的提升了功放效率及频带利用率,在战术无线通信中获得了广泛的应用.本文分析了连续相位调制的技术特点,给出了在战术通信的典型应用,并展望了未来的应用前景.

摘要： 随着带宽资源的日益紧张,对数字通信系统的带宽效率要求越来越高.采用的是多进制连续相位调制,它可以提高带宽利用率,并且对功率要求也不高.通过对4CPM的基本概念及调制结构的描述,得到实现4CPM的调制框图.最后,通过MATLAB仿真比较两种解调方式的性能,得到相干解调性能要优于非相干解调性能.

摘要： 多调制指数CPM信号由于其频谱效率是PCM/FM的近三倍而成为研究热点.但频谱效率提高的代价是较高复杂度.针对多调制指数连续相位调制全状态序列检测复杂度较高的问题,分别研究了不同低复杂度算法,并提出一种基于倾斜相位、特征值分解联合状态空间分类的Multi-h CPM低复杂度序列检测算法.利用特征值分解获得信号降秩表示,同时将信号状态进行分类融合得到减少状态网格,并引入判决反馈进行状态转移约束,实现匹配滤波器和状态数减少.给出了最大似然序列检测误码性能下界并进行实验仿真:以ARTM CPM TierⅡ信号为例,可将匹配滤波器数减少为全状态所需的1/16,网格状态减少为全状态所需的的1/8,性能损失小于0.2dB(pb=10-5).

摘要： 连续相位调制是一种高效的调制技术,其解调算法以最大似然准则为基础,通过Viterbi算法简化计算,可分为相干解调和非相干解调.本文重点研究了非相干解调算法,包括多符号差分解调算法、Viterbi非相干解调算法、判决反馈非相干解调算法和双向Viterbi非相干解调算法,并设计了双向Viterbi非相干解调器结构.算法仿真结果表明,双向Viterbi非相干解调算法的解调性能最佳,且对于载波相位的同步要求不高,适合于实际应用。

摘要： 连续相位的QPSK信号具有恒定包络,这解决了传统QPSK信号由于相位跳变带来的包络起伏问题,但其频带利用率没有8PSK高,为提高频带利用率,提出了连续相位8PSK(CP8PSK)调制。本文首先将8PSK表示为连续相位调制(CPM)的形式,然后利用差分编码来表征一个符号周期的相位变化,再使用频率脉冲对其相位进行脉冲整形,得到连续相位,最终得到CP8PSK。为了降低系统的整体复杂度,本文还对CP8PSK进行了Laurent分解。根据理论分析CP8PSK信号应当具有恒定包络,而且比连续相位的QPSK调制要有更高的带宽效率和更平滑的频谱,通过MATLAB进行仿真之后,得到的CP8PSK具有恒定包络,且带宽效率在同等情况下要高于整形的交错QPSK(SOQPSK)和8PSK,频谱也更加平滑,抗误码性能与理想8PSK相比损失也不大。

摘要： 连续相位调制是一种先进的相位调制技术，它具有恒包络，信号连续而平滑，带外辐射功率低，并且可以提供一定的编码增益。移动无线信道是衰落信道，存在多径时延和多普勒频移，因此研究CPM系统在衰落信道下的性能更有实际意义。分析了平坦瑞利信道下调制系数、脉冲波形、多径时延对CPM解调的影响。以超短波无线移动通信系统为例，采用Matlab仿真了不同调制和信道参数下，CPM检测的误码率。结果表明，调制系数、脉冲波形和多径时延影响着误码率，调制系数为0.166时，系统性能最好；当脉冲为全响应时的性能优于部分响应；多径时延越小，误码率越低。这些结论对设计CPM解调器具有一定的指导意义。

摘要： 连续相位调制（CPM）是一种先进的相位调制技术，它的恒包络特性以及较高频带利用率优势使其在卫星通信和移动通信等领域具有广泛的应用前景。OFDM 即正交频分复用技术，实际上OFDM 是多载波调制的一种，它可以避免信道衰落的影响。利用CPM 技术和多载波调制思想，提出了一种通用的OFDM-CPM 信号模型。仿真结果表明，在频率选择性衰落信道中，在没有信道编码以及信道估计的条件下，这种系统的抗衰落能力明显优于传统的OFDM 系统，而且通过选择合适的参数可以进一步提高系统性能。

摘要： 针对串行级联连续相位调制(SCCPM )信号在突发通信、跳频通信中应用时低信噪比情况下载波相位同步困难的问题,本文提出了一种基于多符号差分检测的SCCPM 信号的非相干迭代检测算法.仿真分析结果表明:交织器长度较短的SCCPM 信号采用多符号差分迭代检测算法后仍然收敛,并且获得了较大的迭代增益;与非相干序列迭代检测算法相比,虽然该算法在频偏较小的场合有一定的误码性能损失,但是其能够对抗更大的频偏,更适合在频偏较大的场合使用.

摘要： 为了保证高频带利用率下的连续相位调制系统的性能，考虑连续相位调制的相干解调。在Rimoldi提出的分解方法的基础上，探讨了连续相位调制的相干解调和最大似然序列检测，并对误码率性能进行了仿真分析。结果表明，基于Rimoldi分解的CPM解调方案降低了系统的复杂度，而性能没有明显下降。

摘要： 以连续相位载波形式构建导航卫星信号，将测距码的随机性承载在相位变化率上，在具备很高的频谱利用率的同时更利于锁相环结构捕获与跟踪信号。使下一代GNSS具备多频段和多频点灵活部署能力，并可实现导航数据与其他信息的高速率数据传输。

摘要： 以连续相位载波形式构建导航卫星信号，将测距码的随机性承载在相位变化率上，在具备很高的频谱利用率的同时更利于锁相环结构捕获与跟踪信号。使下一代GNSS具备多频段和多频点灵活部署能力，并可实现导航数据与其他信息的高速率数据传输。

摘要： 本发明公开了一种连续相位QPSK调制装置，包括数据变化检测器，频率选择器，载波相位控制字发生器，额外累加相位控制字发生器，选通器，相位控制字计算器，相位控制字累加器和ROM查找表。本发明还公开了一种连续相位QPSK调制方法。本发明调制装置结构简单，易于实现。本发明连续相位QPSK调制方法，利用与前一个数据波形相位连续的过渡波形平滑过渡到当前数据的调制波形，实现了调制波形的连续性，消除了相邻时钟前后发送数据的调制波形中存在的相位跳变，从而消除了因相位突变产生的脉冲响应，隐蔽了波形信号中蕴含的符号率信息，增加了通信的安全性和保密性。

摘要： 本发明公开了一种连续相位QPSK调制装置，包括数据变化检测器，频率选择器，载波相位控制字发生器，额外累加相位控制字发生器，选通器，相位控制字计算器，相位控制字累加器和ROM查找表。本发明还公开了一种连续相位QPSK调制方法。本发明调制装置结构简单，易于实现。本发明连续相位QPSK调制方法，利用与前一个数据波形相位连续的过渡波形平滑过渡到当前数据的调制波形，实现了调制波形的连续性，消除了相邻时钟前后发送数据的调制波形中存在的相位跳变，从而消除了因相位突变产生的脉冲响应，隐蔽了波形信号中蕴含的符号率信息，增加了通信的安全性和保密性。

摘要： 本发明公开了一种连续相位BPSK调制装置，包括数据变化检测器，频率选择器，载波相位控制字发生器，额外累加相位控制字发生器，选通器，相位控制字计算器，相位控制字累加器和ROM查找表。本发明还公开了一种连续相位BPSK调制方法。本发明调制装置结构简单，易于实现。本发明连续相位BPSK调制方法，利用与前一个数据波形相位连续的过渡波形平滑过渡到当前数据的调制波形，实现了调制波形的连续性，消除了相邻时钟前后发送数据的调制波形中存在的相位跳变，从而消除了因相位突变产生的脉冲响应，隐蔽了波形信号中蕴含的符号率信息，增加了通信的安全性和保密性。

摘要： CPFSK调制信号的解调方法及解调器。在一种用于CPFSK调制信号解调的方法中，对在CPFSK的线性逼近中产生的第n－1个替代符号an－1进行估算，以判定CPFSK调制所依据的第n个输入数据符号dn。此种情况下第n－1个替代符号an－1依据先前判定出的第n－1个输入数据符号n－1进行估算。

摘要： 本发明的目的是相位调制器系统(20)，其包括分束器和适于调制具有至少一个特定偏振态的线偏振光而保持所述偏振态的反射模式相位调制器(8)。分束器和相位调制器(8)沿光束(1、3、5、7、9、10、11、12)的光路布置。分束器是偏振分束器(2)，相位调制器系统(20)还包括光束旋转器(6)，其沿偏振分束器(2)和相位调制器(8)间的光路布置，并将光束(5、9)的偏振态沿着给定方向旋转45°角，其中入射到相位调制器(8)上的光束(7)的偏振态对应于特定偏振态。本发明还涉及用于将相位调制器系统中的输入光束与相位调制过的光束分离的方法，相位调制器系统包括可工作在反射模下且适于调制具有至少一个特定线偏振态的线偏振光而保持所述特定线偏振态的相位调制器。所述方法包括步骤：a)通过使输入光束通过偏振分束器来提供具有第一偏振态的光束；b)利用光学旋转器将所述光束的所述第一偏振态沿着第一方向旋转45°角；c)利用相位调制器反射所述光束以得到相位调制过的反射光束，其中入射到相位调制器上的光束的偏振态对应于所述特定偏振态；d)利用光学旋转器将反射光束的偏振态沿着第一方向旋转45°角以得到偏振态与第一偏振态正交的光束；以及e)通过使所述光束通过偏振分束器将具有第二偏振态的光束与输入光束分开。

摘要： 本发明提供了一种连续光二次函数相位调制产生线性频率调制电信号的方法，包括以下步骤：通过无源积分器对三角波或锯齿波进行积分产生二次函数型电信号；使用加载二次函数型电信号的光相位调制器，对连续光的相位进行二次函数型调制，从而产生线性频率调制的光信号；将光信号与一个固定频率的连续光在光电探测器上进行拍频，最终产生线性频率调制电信号。本方法结构简单，可产生大带宽的FMCW信号，可方便地通过改变放大器的增益系数或者被积分信号的重复频率调整FMCW信号的带宽；可通过调节连续光波长改变拍频后产生的FMCW信号的工作波长，实现连续波雷达信号的捷变可调。

摘要： 本发明公开了一种连续相位QPSK调制装置，包括数据变化检测器，频率选择器，载波相位控制字发生器，额外累加相位控制字发生器，选通器，相位控制字计算器，相位控制字累加器和ROM查找表。本发明还公开了一种连续相位QPSK调制方法。本发明调制装置结构简单，易于实现。本发明连续相位QPSK调制方法，利用与前一个数据波形相位连续的过渡波形平滑过渡到当前数据的调制波形，实现了调制波形的连续性，消除了相邻时钟前后发送数据的调制波形中存在的相位跳变，从而消除了因相位突变产生的脉冲响应，隐蔽了波形信号中蕴含的符号率信息，增加了通信的安全性和保密性。

摘要： 本发明公开了一种基于连续相位调制信号相位变化特征的码元同步方法，本发明的主要步骤为：提取同步前导信号的相位变化特征；与本地的同步码做相关运算；找到相关运算峰值的时间位置，完成码元同步。针对现有数字通信系统中码元同步算法过于复杂和消耗硬件资源较多的问题，本发明能准确地确定接收信号码元的起止时刻，运算量少，减轻了系统的运算负担，特别适用于硬件资源紧张的通信系统。而且，本发明能运用于存在多普勒频偏的情况，有效克服多普勒频偏对接收信号码元同步的影响。在较低信噪比的情况下，本发明仍能可靠地实现同步。

摘要： 本发明公开了一种基于连续相位调制信号相位变化特征的码元同步方法，本发明的主要步骤为：提取同步前导信号的相位变化特征；与本地的同步码做相关运算；找到相关运算峰值的时间位置，完成码元同步。针对现有数字通信系统中码元同步算法过于复杂和消耗硬件资源较多的问题，本发明能准确地确定接收信号码元的起止时刻，运算量少，减轻了系统的运算负担，特别适用于硬件资源紧张的通信系统。而且，本发明能运用于存在多普勒频偏的情况，有效克服多普勒频偏对接收信号码元同步的影响。在较低信噪比的情况下，本发明仍能可靠地实现同步。

摘要： 本发明公开了一种低复杂度的多调制指数连续相位调制同步方法，包括以下步骤：S1.将相位脉冲函数q(t)截断后变成qPT(t)；S2.用线性化的直线代替qPT(t)中不为零的部分得到qLPA(t)；S3.确定定时误差的最大似然估计，并将qLPA(t)带入定时误差最大似然估计的表达式；S4.利用相位误差作为定时误差计算的输入，并继续减小定时误差鉴别器的实现复杂度；S5.定时误差经过环路滤波器后调整本地定时脉冲产生模块，结合载波同步环路，从而构成闭合同步跟踪环路。本发明利用相位误差的信息为基础，通过符号判断或直接乘以估计的符号数据作为定时误差的估计，有效的减少了匹配滤波器数目，简化了同步算法的结构，缩减了具体实现时电路开发或代码编写及调试的时间成本。