本文關(guān)鍵詞：深空通信中調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究

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【摘要】：由于深空通信環(huán)境的復(fù)雜性和目前頻譜資源的短缺,采用高效的調(diào)制技術(shù)成為有效且易于實(shí)現(xiàn)的技術(shù)之一。FQPSK作為一種頻帶利用率高、抗干擾性能強(qiáng)的準(zhǔn)恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù),成為深空通信的建議標(biāo)準(zhǔn)。為了進(jìn)一步滿足深空通信系統(tǒng)對(duì)誤碼率、頻譜效率及數(shù)據(jù)傳輸速率等性能的要求,將高效的調(diào)制技術(shù)與信道編碼、協(xié)作通信相結(jié)合是一種有效的方法,可以同時(shí)利用空間分集和編碼增益來改善功率效率或者帶寬效率。本文在此背景下首先針對(duì)準(zhǔn)恒包絡(luò)調(diào)制FQPSK基帶波形的斜率不連續(xù)性及常規(guī)解調(diào)方案的局限性,研究適合深空信道傳輸?shù)腇QPSK基帶波形和相應(yīng)的解調(diào)方案。然后基于協(xié)作傳輸和編碼調(diào)制技術(shù),提出一種計(jì)算復(fù)雜度更低的次佳檢測(cè)方案。主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下:(1)針對(duì)原始FQPSK基帶波形的斜率不連續(xù)問題設(shè)計(jì)一組在任意時(shí)間間隔內(nèi)斜率連續(xù)的基帶波形,研究基帶波形與頻譜性能之間的關(guān)系,通過仿真驗(yàn)證,證明基帶波形改進(jìn)后能夠改善調(diào)制信號(hào)的頻譜性能。(2)利用具體的信道模型,研究適合FQPSK的解調(diào)方案。通過引入最大后驗(yàn)概率算法,推導(dǎo)了在兩種不同信道模型下的軟信息判決公式,并分別應(yīng)用改進(jìn)前后的基帶波形,隨后對(duì)這兩種基帶波形在三種解調(diào)方案下的性能進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果證明在不同的信道模型下,MAP解調(diào)算法都能夠克服常規(guī)的解調(diào)方案沒有充分利用FQPSK基帶波形特殊性的缺點(diǎn),具有更優(yōu)的誤碼率性能,且證明了基帶波形的改進(jìn)可以調(diào)高M(jìn)AP解調(diào)方案的性能。(3)提出一種計(jì)算復(fù)雜度更低的迭代維特比算法(IVA),使其能以直接判決的方式運(yùn)用在次佳最大似然(ML)非相干檢測(cè)方案中。首先給出譯碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)的ML非相干檢測(cè)模型;其次對(duì)編碼MPSK調(diào)制的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究,分別推導(dǎo)了目的節(jié)點(diǎn)最佳和次佳的ML檢測(cè)算法公式;最后通過簡化次佳ML非相干檢測(cè)算法的檢測(cè)指標(biāo),設(shè)計(jì)出計(jì)算復(fù)雜度低的IVA算法。通過采用QPSK調(diào)制方案對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真,結(jié)果表明所提出的IVA算法逼近窮盡檢測(cè)算法的誤碼率性能,而且驗(yàn)證了采用(7,4)編碼QPSK調(diào)制方案,其IVA算法可以達(dá)到與相干檢測(cè)相接近的誤碼率性能。
【關(guān)鍵詞】：FQPSK MAP 編碼調(diào)制 協(xié)作通信 MPSK
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN76;TN927
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-13
• 1.1.1 深空通信特性10-11
• 1.1.2 調(diào)制技術(shù)11-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文主要工作與結(jié)構(gòu)安排14-17
• 1.3.1 主要工作14-15
• 1.3.2 論文安排15-17
• 第2章 深空通信調(diào)制技術(shù)方案17-32
• 2.1 深空通信系統(tǒng)的組成17-18
• 2.2 恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)18-24
• 2.2.1 二相相移鍵控調(diào)制19-20
• 2.2.2 四相相移鍵控調(diào)制20-21
• 2.2.3 差分編碼四相相移鍵控調(diào)制21-22
• 2.2.4 性能分析22-24
• 2.3 準(zhǔn)恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)24-31
• 2.3.1 無符號(hào)間干擾和抖動(dòng)四相移鍵控24-26
• 2.3.2 FQPSK調(diào)制原理26-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 FQPSK的調(diào)制解調(diào)方案研究32-48
• 3.1 FQPSK調(diào)制方案的改進(jìn)32-35
• 3.2 FQPSK的解調(diào)方法35-40
• 3.2.1 常規(guī)的OQPSK接收機(jī)法36-37
• 3.2.2 平均匹配濾波法37
• 3.2.3 MAP算法37-40
• 3.3 AWGN信道模型下的MAP解調(diào)算法40-44
• 3.3.1 解調(diào)方案40-43
• 3.3.2 各種解調(diào)方案性能仿真43-44
• 3.4 瑞利衰落信道模型下的MAP解調(diào)算法44-47
• 3.4.1 解調(diào)方案44-45
• 3.4.2 各種解調(diào)方案性能仿真45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 協(xié)作通信中的MPSK調(diào)制技術(shù)研究48-60
• 4.1 協(xié)作通信理論48-51
• 4.2 協(xié)作系統(tǒng)的非相干檢測(cè)方案51-54
• 4.2.1 最佳ML檢測(cè)方案52-53
• 4.2.2 次佳ML檢測(cè)算法53-54
• 4.3 基于IVA算法的非相干檢測(cè)54-57
• 4.3.1 歐式度量的推導(dǎo)54-56
• 4.3.2 基于IVA算法的次佳非相干ML檢測(cè)56-57
• 4.4 仿真結(jié)果57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論與展望60-63
• 5.1 工作總結(jié)60-61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-69
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及研究成果69

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本文編號(hào)：1046520