基于BM-APSK調(diào)制的高斯信道容量計算
發(fā)布時間:2021-10-12 23:11
針對功率約束為P的高斯信道,等概率均勻分布的輸入信號可達到的傳輸速率始終與信道容量極限存在差距的問題;贐ox-Muller變換,提出一種利用等概率均勻分布信號構(gòu)造振幅頻移相鍵控(APSK)星座的方法(BM-APSK),并證明該方法在星座點數(shù)趨于無窮時達到高斯信道容量。通過高斯信道模擬衛(wèi)星通信環(huán)境,采用無速率碼編譯碼技術(shù)結(jié)合BM-APSK調(diào)制方法實驗。實驗結(jié)果表明:實際譯碼啟動長度與由信道容量計算的啟動譯碼時理論碼字長度條件基本保持一致,研究信道容量對實際通信系統(tǒng)譯碼時初始啟動碼率有很好的估計效果。
【文章來源】:傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(04)CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
(Un,Vn)點集圖及64 BM-APSK星座圖
根據(jù)上文的證明得出在Cn上均勻分布的星座滿足給出的兩個條件,由此驗證了本文提出的定理在平均功率限制為P條件下是合理成立的。圖2給出了常規(guī)的QAM星座和本文所提出的BM-APSK星座在不同SNR值時高斯信道容量的性能損耗圖形。由圖看出,當n→∞時,常規(guī)QAM星座容量始終無法達到香農(nóng)信道容量極限,而BM-APSK星座容量的性能損失隨著n的增大逐漸減小直至為0,由此證明了定理的正確性,但BM-APSK星座容量的收斂速度仍未解決。DVB-S2X標準實現(xiàn)了多種APSK調(diào)制[8],當星座點數(shù)為4k時(n=2k),DVB-S2X標準將星座點分布在2n個圓周上,每個圓周包含n/2個點。由上節(jié)的證明可知,這種星座分布在n→∞時也能達到高斯信道容量極限。圖3將該星座與上節(jié)提出的BM-APSK星座在信道容量方面進行了比較。
DVB-S2X標準實現(xiàn)了多種APSK調(diào)制[8],當星座點數(shù)為4k時(n=2k),DVB-S2X標準將星座點分布在2n個圓周上,每個圓周包含n/2個點。由上節(jié)的證明可知,這種星座分布在n→∞時也能達到高斯信道容量極限。圖3將該星座與上節(jié)提出的BM-APSK星座在信道容量方面進行了比較。即使兩種星座在SNR較高時都漸近地達到信道極限容量,但它們對于有限基數(shù)的信號集也表現(xiàn)出不同的性能。因而在不同的SNR條件下選擇合適的星座分布才能充分利用信道傳輸信息的能力。此外,DVB-S2X設計降低了峰值平均功率比,使其更適用于實際通信系統(tǒng)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一類新型BMO空間[J]. 王定懷,周疆. 數(shù)學學報(中文版). 2017(05)
[2]面向深空通信的分布式系統(tǒng)Raptor碼傳輸機制[J]. 焦健,聶勝賢,楊軼,顧術(shù)實,吳紹華,張欽宇. 宇航學報. 2016(10)
[3]不同信道條件下MIMO空時編碼技術(shù)的特性分析[J]. 李苗,邵朝,趙國庫. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(06)
[4]LDPC碼在基于FH-FSK的AUV水聲通信系統(tǒng)中的應用[J]. 陳允鋒,董繼剛. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(12)
[5]一種抗頻偏的衛(wèi)星幅相調(diào)制信號識別算法[J]. 廖燦輝,涂世龍,萬堅. 電子與信息學報. 2014(02)
本文編號:3433489
【文章來源】:傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(04)CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
(Un,Vn)點集圖及64 BM-APSK星座圖
根據(jù)上文的證明得出在Cn上均勻分布的星座滿足給出的兩個條件,由此驗證了本文提出的定理在平均功率限制為P條件下是合理成立的。圖2給出了常規(guī)的QAM星座和本文所提出的BM-APSK星座在不同SNR值時高斯信道容量的性能損耗圖形。由圖看出,當n→∞時,常規(guī)QAM星座容量始終無法達到香農(nóng)信道容量極限,而BM-APSK星座容量的性能損失隨著n的增大逐漸減小直至為0,由此證明了定理的正確性,但BM-APSK星座容量的收斂速度仍未解決。DVB-S2X標準實現(xiàn)了多種APSK調(diào)制[8],當星座點數(shù)為4k時(n=2k),DVB-S2X標準將星座點分布在2n個圓周上,每個圓周包含n/2個點。由上節(jié)的證明可知,這種星座分布在n→∞時也能達到高斯信道容量極限。圖3將該星座與上節(jié)提出的BM-APSK星座在信道容量方面進行了比較。
DVB-S2X標準實現(xiàn)了多種APSK調(diào)制[8],當星座點數(shù)為4k時(n=2k),DVB-S2X標準將星座點分布在2n個圓周上,每個圓周包含n/2個點。由上節(jié)的證明可知,這種星座分布在n→∞時也能達到高斯信道容量極限。圖3將該星座與上節(jié)提出的BM-APSK星座在信道容量方面進行了比較。即使兩種星座在SNR較高時都漸近地達到信道極限容量,但它們對于有限基數(shù)的信號集也表現(xiàn)出不同的性能。因而在不同的SNR條件下選擇合適的星座分布才能充分利用信道傳輸信息的能力。此外,DVB-S2X設計降低了峰值平均功率比,使其更適用于實際通信系統(tǒng)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一類新型BMO空間[J]. 王定懷,周疆. 數(shù)學學報(中文版). 2017(05)
[2]面向深空通信的分布式系統(tǒng)Raptor碼傳輸機制[J]. 焦健,聶勝賢,楊軼,顧術(shù)實,吳紹華,張欽宇. 宇航學報. 2016(10)
[3]不同信道條件下MIMO空時編碼技術(shù)的特性分析[J]. 李苗,邵朝,趙國庫. 傳感器與微系統(tǒng). 2016(06)
[4]LDPC碼在基于FH-FSK的AUV水聲通信系統(tǒng)中的應用[J]. 陳允鋒,董繼剛. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(12)
[5]一種抗頻偏的衛(wèi)星幅相調(diào)制信號識別算法[J]. 廖燦輝,涂世龍,萬堅. 電子與信息學報. 2014(02)
本文編號:3433489
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