随着信息社会的发展,人们对通信系统提出了越来越高的要求。为了提高数据传输速度,现代通信正朝着宽带、超宽带(UWB)技术方向发展,占用的频率资源越来越大,可对于频谱的利用率却仍然不高,移动通信甚至达不到4bps/Hz。在给定的带宽内如何使信息传输更快,提高信息的调制效率至关重要。因而近年来,高效调制技术倍受关注,特别是在无线通信领域,出现了某些据称传输性能优异但原理上却很难解释且颇受争议的超窄带(UNB)传输技术。本文将主要针对这一类调制技术展开更深入的探索,意在研究其可行性与合理性,并揭示或解释其技术实质。具体内容如下： 首先重点分析了二进制调制发展历程中的VPSK、VMSK、VWDK以及最新的EBPSK等调制方案,通过对其调制波形的优化,功率谱的理论分析及实际计算,探寻了更高效调制的基本波形。 接着针对超窄带高效调制引发的理论困惑研究了Shannon信道容量,并在接收滤波器的信号带宽可以大于噪声带宽的假设条件下,导出了两种拓展的信道容量公式,指出Shannon容量只是其信号带宽等于噪声带宽时的一个特例,从而为高效调制技术“突破”Shannon限提供了理论依据。 通过对现有超窄带传输系统所用滤波器的深入分析,发现其都有不同于普通线性常规滤波器的特殊机理,都表现为尽可能保持信号特征并最大限度地滤除噪声。在此基础上提出了一种基于神经网络的几何特征滤波器,并将Walker的零群时延滤波器进行了数字化实现,从而不仅为上述信道容量拓展的前提假设提供了实际例证,还为滤波理论的发展和通信性能的提升启示了新的途径。 在对上述高效调制关键问题研究的基础上,提出了基于锁相环及特殊滤波的解调设计思路与实现方法,初步搭建了完整的EBPSK传输系统仿真平台,并对多种情况下的误码率性能进行了分析仿真,根据实验结果并结合工程实际初步筛选出了能够展现高效调制传输系统特点的设计方案和技术参数。 最后提出了平坦衰落信道下基于粒子滤波的EBPSK检测算法,并对粒子滤波中的重要性函数选择及重采样等几个关键问题进行了分析研究,提出了一种新的混合重要性函数,克服了使用先验分布滤波性能较差和后验分布运算复杂的缺点。