【摘要】：無線通信就是通過無線電信號在空間中的傳輸來傳遞信息,隨著無線終端數(shù)量的增長,可用頻率資源的有限性越加突出,為了充分利用頻率資源,已經(jīng)對高頻譜利用率的信號展開了大量研究,因為整形的偏移四進制相位調(diào)制(SOQPSK)信號的高頻譜利用率特性,使其成為了研究熱點,本文對SOQPSK信號的模型、同步算法和解調(diào)算法展開了詳細的研究。首先對SOQPSK信號的模型展開研究。從模型定義出發(fā),對MIL-SOQPSK、SOQPSK-A和SOQPSK-B信號的相位脈沖和相位樹進行了分析；在對相位分析的基礎(chǔ)上,研究了SOQPSK信號的編碼特性和調(diào)制特性,給出了SOQPSK-A和SOQPSK-B信號調(diào)制函數(shù)的表達式；最后分析比較了SOQPSK信號、OQPSK信號和MSK信號的頻譜特性。其次對SOQPSK信號的同步算法展開了研究。根據(jù)信號的相位軌跡特性,首先提出了基于非線性四次方的碼元定時估計方法,并進一步在此基礎(chǔ)上提出了碼元定時與載波相位聯(lián)合估計算法,并推導(dǎo)了性能估計的下界。然后分析了連續(xù)相位調(diào)制信號(CPM)載波頻率估計算法,并在此基礎(chǔ)上提出SOQPSK信號的載波頻率估計算法。綜合考慮到碼元定時、載波相位和載波頻率這三個參數(shù)在估計過程中相互干擾的因素,提出了碼元定時、載波相位和載波頻率的聯(lián)合估計算法,該算法首先估計載波頻率,再估計載波相位和碼元定時,仿真結(jié)果表明該算法的載波頻率估計和碼元定時估計均方誤差性能均接近了修正的克拉美羅界(MCRB)。最后對SOQPSK信號的解調(diào)算法進行了分析研究。通過對MIL-SOQPSK信號解調(diào)算法和簡化解調(diào)算法分析,提出了SOQPSK-A和SOQPSK-B信號匹配波形的簡化算法,計算出了這兩個信號的近似匹配濾波器,這種基于簡化匹配濾波器的解調(diào)算法大幅度降低了解調(diào)的復(fù)雜度。同時,論文還分析了一種基于波形線性分解的簡化解調(diào)算法,仿真結(jié)果表明基于簡化匹配濾波器算法的誤碼率性能更好。本文詳細分析SOQPSK信號的相位軌跡,并基于相位特點提出了同步和解調(diào)相關(guān)算法,同步算法改善了參數(shù)估計的均方誤差性能,解調(diào)算法降低了復(fù)雜度。
【圖文】：

邐０６邐Ｌ２逡逑ＭＩｋＳＯＱＰＳＫ、ＳＯＱＰＳＫ－Ａ邋和ＳＯＱＰＳＫ－Ｂ頻率脈沖如圖２－１所示。逡逑１．２，，邐１邐１邐１邐１邋：邋邐Ｉ－１逡逑Ｉ邐ｊ邐ｉ邐Ｉ邋邐ＭＩＬ－ＳＣＸ）ＰＳＫ邋Ｉ逡逑幫邐ｉ邐！邐－＊－■邋ＳＯＱＰＳＫ－Ａ逡逑１邋邐邐ｊ邐ｊ邐］￣ｐＴ邐邋邐ＳＯＱＰＳＫ－Ｂ邋［＇逡逑０邋－巧—■■爭■■■Ｉ———邋■■■？■邐．■■■■■逡逑Ｉ邐ｊ邐ｊ邐Ｉ逡逑Ｗ邋０．６邋－邐ｉ－邐－ｉ－邐／？Ｖ－邐ｉ－邐ｉ—－邐逡逑巧邐ｔ邋＼邐＼逡逑女邐：邋ｙ邋；邋‘Ｉ邋！邐：逡逑ｉ－………Ｉ—［……ｍ…ｉｉ－逡逑０．２邐ｉ邐［１Ｌ邋Ａｉ邐Ｉ邐逡逑＼邐—Ｈ．／邐Ｉ邐ｉ逡逑？０．２邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐逡逑－３－２－１０１２３逡逑歸一化時間（ｔ／２ｉｙ逡逑－邐困２－１歸一化的Ｍ化－ＳＯＱＰＳＫ、ＳＯＱＰＳＫ－Ａ和ＳＯＱＰＳＫ－Ｂ信號的巧率脈沖逡逑從圖２－１中可Ｗ看出，Ｍ化－ＳＯＱＰＳＫ信號的頻率脈沖是一個矩形，其橫坐標占據(jù)ｉ逡逑２逡逑個７；周期或者說是一個７；周期，在０點左右各N個周期，其幅度定義為１，而ＳＯＱＰＳＫ－Ａ逡逑４逡逑和ＳＯＱＰＳＫ－Ｂ分別占據(jù)２個７；和４個７；周期，這里定義的無論是比特碼元周期或者符號逡逑碼元周期都不能改變一個相位脈沖引起的相位變化為一，即其頻率脈沖積分為１。逡逑２邋２逡逑從圍２－２中可看出Ｍ比－Ｓ０ＱＰＳＫ、Ｓ０ＱＰＳＫ－Ａ和ＳＯＱＰＳＫ－Ｂ相位脈沖從０相位開始最逡逑后穩(wěn)定在只是相位軌跡路徑有差別

華中科技大學(xué)博壬學(xué)位論文逡逑交聯(lián)較多，相位變化更為平滑，相位軌跡樹分別如困２－５和圖２－６。其中橫坐標代表逡逑比特周期，縱坐標代表相應(yīng)的相位變化值，從相位軌跡樹圖我們可Ｗ看到ＳＯＱＰＳＫ－Ａ逡逑和ＳＯＱＰＳＫ－Ｂ與ｍＬ－ＳＯＱＰＳＫ的相位差別。圍２－３、２－４、２－５和圍２－６圖形是在控制逡逑碼Ｚ從奇數(shù)開始并且初始化值＝１，Ｍ０邋＝１開始的。逡逑９／４邐１邐－ｊ邐邐ｊ邐逡逑７／４邐邐—；邐邐邐邐邐三－－■＾Ｙｊｆ＾ｌｉ＾Ｔ＾＾＾＾＾＾＾＾￣＾＾｜邋Ｉ．逡逑６／４邐邐！邐邐邋■■■■■逡逑ｗ—………逡逑邐Ｉ邐逡逑－７／４邋－邐ｆ邐ｉ——邐＼邐逡逑－９／４邋－邐－ｊ－邐ｉ邐－－－ｊ邐＼邐逡逑邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐Ｉ邐逡逑０邐１邐２邐３邐４邐５逡逑向一化時間（ｔｎｙ逡逑困２－６邋ＳＯＱＰＳＫ－Ｂ的相位軌跡衙逡逑從國２－４、圖２－日和圍２－６相位變化軌跡來看保持了相位變化的一致性，但是，逡逑由于Ｓ０ＱＰＳＫ－Ａ和Ｓ０ＱＰＳＫ－Ｂ信號是部分響應(yīng)信號，在一個比特碼元周期內(nèi)相位變化逡逑不等于ｆ。逡逑２．邋２．３邋Ｓ０ＱＰＳＫ信號與ＣＰＭ的關(guān)系逡逑Ｓ０ＱＰＳＫ信號除了可１＾＞１看成＾進制調(diào)制信號虹外，還可＾看作部分響應(yīng)的二進制逡逑調(diào)制信號。這巧要對信號模型公式（２－１）中的相位模型（２－４）進行變形推導(dǎo)，推逡逑導(dǎo)過程如下，逡逑戶Ｗ邋＝邋２巧片邋｜ｊａ
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.3

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本文編號：2586730