基于WFRFT的载波体制键控技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Vilmar
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传统的调制解调方法是将信息加载在信号幅度、频率和相位上,接收端则通过包络检波、鉴频、鉴相等非相干或其他相干方法进行解调从而完成信息传输。本文提出了一种利用信号载波体制差异承载信息的新型调制解调方法,称为“载波体制键控”。该技术可以兼容基于块传输的单载波和多载波通信体制,同时在原有系统框架基础上附着了一条新的通道用以传输额外的键控信息。本研究从正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)与单载波频域均衡(Single Carrier Frequency Domain Equalization,SC-FDE)的共存结构入手,首先提出了基于该结构的单/多载波体制键控技术。在此基础上,引入加权分数傅里叶变换(Weighted-Type Fractional Fourier Transform,WFRFT),在单、多载波体制统一的混合载波系统框架下提出了更具一般性的混合载波体制键控调制解调方法。随着解调算法精度的提高,二进制键控系统可以进化为多进制的载波体制键控系统用以传输更多键控信息。为了进一步提高键控系统的频谱利用率和环境适配能力,又提出了一种多子带的载波体制键控技术。此外,本研究针对所设计系统提出了三种解调算法,即“基于高阶累积量的二叉树分类算法”、“基于高阶累积量的反向传播(Back Propagation,BP)神经网络参数识别算法”和“基于最大星座似然度的参数估计算法”。与同样引申于OFDM系统且传输额外信息的子载波索引调制(Subcarrier Index Modulation,SIM)技术进行对比分析,结果表明本文所提出的载波体制键控技术具有更高的频谱利用率和更好的误比特率性能。通过研究发现,当前长期演进技术(Long Term Evolution,LTE)标准下系统传输低速率信息会造成一定的频谱资源浪费,而载波体制键控技术的特点适合用于支持宽、窄带业务的同时传输,因而在未来多场景融合的需求牵引下具有一定的实用价值。
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