1、基于 PAM 分解的 Multi-hCPM 低复杂度解调方法摘 要:考虑到直接应用最大似然序列检测实现多调制指数连续相位（Multi-h CPM）解调需要大量的匹配滤波器和网格状态,难以用于工程实践,故对 Multi-hCPM 信号的通用 PAM 分解算法加以研究。分析各分解脉冲的幅度特征,提出合并同等幅度脉冲以减少匹配滤波器个数、忽略小脉冲以减少网格状态的低复杂度解调算法,并针对 M=2 和 M=4两类典型的 Multi-h CPM 信号通过计算机仿真验证该解调方法的BER 性能。结果显示：相比于最优解调, 新算法信噪比损失分别小于0.5dB 和 2.5dB,且匹配滤波器个数和网格状态数可大
2、大减小。更多还原基于 PAM 分解的 CPM 解调优化算法CPM 在实际应用中主要采取的均是非线性数字调制方法,它所调制主要内容是一些连续的时间函数。复数基带形式的多调制指数 CPM信号表达式如下:s t , exp j t, (1) , 2 , 1 ni iit q t iT nT t n Th (2)i 是M 进制码元,即输入的信息符号序列。T 是码元序列周期,ih 是调制指数,当 ih 是 hN 个调制指数 ,调制指数以 hN 为周期循环变化,i 的下划线表示对 hN 取模,此时称为多调制指数 CPM。调制指数为有理数,写成 i iph k 的形式,p 是所有调制指数分母的最小公倍数。
3、1hN 的情况就是单调制指数 CPM, 1hN 的情况成为多调制指数CPM。 q t 是相位脉冲响应函数,它是某个频率脉冲的积分,即 0tq t g d ,频率脉冲只在区间 0,LT 上有值,L 为记忆长度。 0, 01 2,tq tt LT (3) (4)理论上脉冲的长度为 LT 时,我们用 LREC 来表示这个矩形脉冲,图 1 所表示的就是当 L 的值为 2 时的矩形脉冲以及该值所代表的相位脉冲函数。当脉冲的长度为 LT 时,升余弦脉冲用 LRC 来表示,图2 所表示的就是当 L 的 .一种多天线接收的全响应 CPM 信号解调方法摘 要：由于需要使用匹配滤波器组和复杂的符号与载波同步算法,
4、CPM 优化接收机结构复杂。而其非相干解调接收机结构简单,但在低信噪比时,性能较差。针对 CPM 的这些局限 ,结合接收天线分集技术,提出了一种适用于全响应 CPM 信号的非相干解调方法。在该方法中对每路信号进行短时傅立叶变换后进行插值处理来获得谱线包络最大处的频率;然后将各个支路上的输出进行合并,从而直接估计出对应的基带波形;再在基带信号的基础上进行同步处理,恢复出传输的信息。仿真结果表明：该方法可以有效地将对全响应 CPM 信号进行解调,只要选择合适的接收天线数,可以使非相干解调的性能接近相干解调的性能。短波通信中的 CPM 调制解调方法研究王卿 【摘要】： CPM(连续相位调制)是近年来
5、发展很快的一种高效的调制技术。与其它调制技术相比,它具有较高的频谱利用率和功率效率,这也令它在通信资源日益紧张的今天得到了越来越多的关注。CPM信号包含大量的信号形式,其共同的特点是信号包络恒定、相位连续。 本文首先对 CPM 的调制解调技术进行了深入的研究,着重分析了不同参数的 CPM 信号功率谱密度及各种调制参数对 CPM 性能的影响。其次用 Matlab 仿真软件实现了 CPM 调制和解调系统的仿真。然后分析并仿真了解调端的 Viterbi 译码算法。最后在 TMS320C6416DSPs 平台上实现了 Viterbi 译码算法并应用于实际短波通信系统中,达到了设计要求CPM 信号的微积
6、分解调算法分析收藏本文 分享0 引言在数字调制中,通常将离散信息序列映射到连续信号 s(t)的幅度、相位或频率上, 形成的带通信号的形式为 s(t)=a(t)cos(ct+(t)=Rea(t)exp(j(t)exp(j2fct),其中 a(t)是信号幅度,c 是载波角频率,ct+(t)是瞬时相位,i(t)=c+d(t)/dt是瞬时频率,信息符号流如何控制 a(t)或 (t)取决于采用怎样的调制方式。成熟的数字调制有脉冲幅度调制(PAM)、幅移键控(ASK) 及正交幅度调制(QAM)等。数字相位调制指信息符号被映射到相位变量(t)中,也称为角度调制, 包括相位调制(PM)和频率调制(FM),此时
7、信息符号与已调信号之间不是线性关系,也称为非线性调制方式1-2。连续相位调制 CPM 已调信号中信息数据包含在瞬时的载波相位或频率上, 相位的记忆作用保证载波相位在时间上是连续的,避免了相位的突变, 有的相位响应函数不仅自身连续, 甚至其一阶导数也是连续的,使得 CPM 信号带外辐射功率小、谱密度非常集中,故具有比 PSK 信号更好的频谱特性。另外包络恒定,便于采用非线性放大器,也是它在空间通信技术中引起注意的关键点3。( 本文共计 3 页) .继续阅读本文基于多符号分组的 CPM 软输出非相干检测算法http:/ 2012 年 10 月 10 日 14:29 通信世界网-通信学报 本文摘要提
8、出了一种 CPM 非相干检测算法，以连续多个符号为观测窗计算码字先验概率，以此完成 CPM 软解调计算操作，算法性能随着观测符号长度增加而提高。给出了非相干接收机结构，利用 Walsh 基函数扩展方法减少匹配接收计算量。仿真研究了不同 CPM 调制参数下卷积编码 CPM 系统非相干检测性能，结果表明，提出的非相干检测算法具有很好的顽健性，对于 2CPM、4CPM 串行级联编码调制，当观测长度为 4 个符号时，系统性能较单符号非相干检测算法有近 6dB增益。过采样 CPM 信号的频域均衡罗爱国 张有志 王庭昌 【摘要】：提出了一种直接对过采样的连续相位调制(CPM)信号进行单载波频域均衡的算法,
9、同时提出了一种在插入循环前缀后发送 CPM 信号的相位仍然连续的方法。仿真结果表明,该单载波频域均衡算法能有效地消除大时延信道冲击响应下的 CPM 接收信号中的码间串扰。与现有的基于匹配滤波、符号抽样的 CPM 信号的单载波频域均衡算法相比,其性能和复杂度相当, 但是 CPM 接收机的前端更为简单。【作者单位】： 解放军理工大学通信工程学院;海军驻石家庄地区通信军事代表室; 【关键词】： 连续相位调制(CPM) 过采样信号 单载波频域均衡(SC-FDE) 算法 复杂度 匹配滤波 信道 循环前缀网格图 导频符号 【分类号】：TN911.2【正文快照】：0 引言连续相位调制(Continuous
10、Phase Modulation,CPM)1是一种在无线通信系统中广泛使用的调制方式,如 GSM、Bluetooth 等。当 CPM 信号在频率选择性衰落信道上传输时会产生码间串扰(IntersymbolInterference,ISI),此时最优序列检测是在基于 ISI 信道和 CPM 信号所构成的超级网格上连续相位调制（CPM）技术研究【摘要】 调制技术是通信系统的关键技术之一。通信系统的性能在很大程度上由其调制系统的调制方式所决定，尤其对于数字通信系统，数字调制技术更关系到系统性能的优劣。采用高效的数字调制技术，有助于降低已调信号的频谱宽度，提高通信系统的频谱利用率，这对于提高通信系统的
11、容量，改善通信系统的传输性能有重要意义，本课题就是围绕高效数字调制技术研究这一主题进行的。论文首先对各种调制方式(调幅、调频)进行分析、比较，指出在无线移动通信中，由于存在信道衰落的特性，不宜采用调幅、调频、非连续相位调制等方式，而连续相位调制 CPM(Continuous-Phase Modulation)方式，由于其频带利用率高，特别适合于移动通信的传输系统，因而是一种先进的调制技术，对其进行研究是十分有价值的。接着，论文作者在对所收集资料进行消化、分析、总结的基础上，系统地阐述了连续相位调制技术 CPM 的工作原理，从而为整个研究工作奠定基础。论文着重对 CPM 连续相位体系的系统方案设
12、计、系统仿真实现、系统性能测试三方面进行研究，所完成的工作主要有：深入研究、分析了连续相位调制(CPM)体系的工作过程，建立了可实现的 CPM 调制体系的系统框图，并对重要环节(Viterbi译码等)的具体实现方法进行设计；设计出对 CPM 调制体系进行仿真研究的计算流程图，并用 MATLAB 语言编制出实现整个 CPM 调制体系(调制器，解调器两部分)的仿真程序，所有的仿真程序都调试通过并得到正确的结果，完全实现了对 CPM 的调制 解调过程的模拟，使研究工作取得实质性进展；对 CPM 仿真系统程序进行了性能测试(误码率) ，验证了仿真系统的正确性；还研究了 CPM 调制参数对于频带宽度的影
13、响，得到的结果对调制参数的选取有参考意义。连续相位调制技术研究及其实现免费订阅【作者】 许华；【导师】 葛建华；【作者基本信息】 西安电子科技大学， 通信与信息系统， 2009， 硕士【摘要】 在以联合战术信息分发系统为代表的地空通信系统中, 通常采用连续相位调制(CPM)作为调制方式。连续相位调制技术具有频谱利用率和功率效率都比较高的特点,同时 ,由于相位连续且恒包络,可使用非线性放大器进行处理。本文主要研究了连续相位调制技术及其基于软件无线电平台的实现。本文在分析连续相位调制原理的基础上,给出了不同调制参数对于信号功率谱分布所产生影响的仿真分析,随后重点研究了 CPM 信号的几种解调方法。
14、连续相位信号的最佳解调方法是利用相位连续的特性,基于相位网格图进行最大似然序列检测。为了解决最大似然序列检测的高复杂度问题, 研究了基于判决反馈的减少状态序列检测以及减少状态的差分序列检测方法,同时给出非相干最大似然块估计的解调方法 ,分析了几种解调方法的仿真性能。结合实际科研项目的软件无线电平台,提出了适合该系统的 CPM 信号调制解调的设计和实现方案。详细叙述了 MSK 及四进制 CPM 两种信号的调制器和解调器的实现过程,且在以 FPGA 为主的硬件平台上得以实现。 【关键词】 连续相位调制； 最小频移键控； 序列检测； 最大似然块估计； FPGA； 【文内图片】0CPM 信号最大似然序
15、列估计接收机结构示意图1MSK 信号相位相干差分解调接收机结构FPGA 的开发流程硬件平台框图模数转换前端电路AD9857 内部结构图MSK 调制过程 matlab 输出图MSK 基带调制器仿真输出图CPM 信号解调技术研究刘海伟 【摘要】：连续相位调制(CPM)是一类有记忆的非线性调制方式, 具有良好的频谱利用率及功率利用率,在无线电通信环境中具有良好的应用前景。虽然这种高效的调制技术具有这样的优良特性,但是,由于 CPM 本身是一种有记忆的非线性调制方式,CPM 在各类无线通信系统中的大规模应用仍然受到解调器复杂度和同步问题的制约。通常,在 AWGN 信道下 CPM 信号的解调使用高复杂度
16、的相关最大似然序列检测算法(MLSD)。因此, 研究一种低复杂度的解调算法对于 CPM 信号的广泛应用具有重要意义。 本文首先介绍了 CPM 信号的一般表达式、相位特性及功率谱密度函数, 在此基础上对其功率谱密度进行了计算机仿真,分析得出 CPM 信号各调制参数的取值对其功率谱特性的影响;然后深入研究了 CPM 信号最大似然相干解调器及维特比算法,利用 Laurent 分解提出 CPM 信号的最优相干解调器及次最优相干解调器, 并对不同方法的解调性能做了仿真,通过比较分析得出基于 Laurent 算法的最优相干解调器与次最优相干解调器在误码性能几乎没有损失或损失很小的情况下大大降低了接收机的复杂度。
