基于空时码的鲁棒双天线遥测系统的关键技术研究

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连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)是在航空遥测领域应用广泛的调制体制,其中,成形偏移正交相移键控(Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying,SOQPSK)信号的预编码特性使其相位状态可以根据前两位比特唯一确定,对该信号运用Viterbi算法译码时状态网格图较为直观。多指数连续相位调制信号(Multi-h CPM)按一定的规律利用多个调制指数对信息符号进行调制,延长了相似路径重合的时间,从而提高了信号的抗干扰能力。将空时码(Space Time Coding,STC)引入到运用CPM体制的遥测系统中,可以为系统提供分集增益和编码增益,并且码字矩阵的正交性可以用来解决双发射天线系统中,两路信号同时到达接收端而发生相互干涉所产生的“双天线问题”。本文围绕STC-CPM遥测系统的联合检测技术展开研究,研究成果如下:1.从CPM信号的基本特征开始梳理,推导CPM信号的误码下界,针对SOQPSK-TG信号利用脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulated,PAM),脉冲截断(Pulse Truncation,PT)和互相关网格编码正交调制(Cross-Correlated Trellis Coded Quadrature Modulation,XTCQM)的简化算法进行误码率仿真,针对Multi-h CPM信号运用倾斜相位(Tilted Phase,TP)加频率脉冲截断(Frequency Pulse Truncation,FPT)的方法降低检测复杂度,将上述简化算法的误码性能与推导出的误码下界作对比,并分析了各个算法的降复杂度效果。2.针对Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统完成了基于PAM分解,修改后PT以及32波形XTCQM的联合检测简化算法,考虑到两路信号到达接收端会存在有时延的情况,根据时延差分情况讨论,详细给出了联合检测的相关公式,为选用检测复杂度适中,误码性能较好的检测方案提供依据。3.梳理了L~2空时码所涉及的相位修正函数的设计原理,证明了L~2 STC满速率传输特性以及全分集特性,利用TP+FPT算法对L~2 STC-Multi-h CPM遥测系统的检测复杂度进行化简。4.调研了酉差分空时码(Differential Unitary Space Time Code,DUSTC)的码字矩阵构造原理,对其与数字相移键控(Phase Shift Keying,PSK)相结合,对该遥测系统的误码性能进行仿真。为充分利用设计L~2 STC使各路波形正交的特性,设计了一种针对L~2 STC-SOQPSK-TG遥测系统的非相干检测方案。
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