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【摘 要】本文通过对 CPM信号模型的分析,提出了一种基于Laurent分解的CPM解调算法。仿真结果表明,经过分解后低复杂度CPM系统性能与传统CPM系统相比差别较小,能够在保证性能的同时,降低系统的复杂度。
【关键词】CPM调制;Laurent分解;最佳接收机;PAM
1.引言
CPM调制体制与其他的调制体制在很多方面都有所不同,比如信号的数学表达式,CPM调制信号在表达式上来说比其他的调制信号要复杂。在工程应用时,会给设计收发信机带来很大的难度。所以,寻求一种简易的CPM信号称为研究的重点。
2.CPM最佳接收机
CPM的原始信号可以表示为:
假设发送机利用M个信号的波形来发送数字信息,在持续时间为T的符号间隔内传输。假定传输的信道是以AWGN信道作为参考信道,如果信号传输的时间的间隔在范围之内,那么接收端所接收到的信号为[2]:
上式中表示的是具有功率谱的AWGN的样本函数。
3.基于Laurent分解的CPM解调
现将二进制CPM的所形成的复基带信号按相应的条件分解为2L-1个PAM信号的总和(记忆长度为L):
上式中表示需要分解的PAM信号序列,表示第k个PAM信号序列的脉冲波形。
在高斯白噪声的信道情况下,对其性能进行仿真对比。具体参数为:进制数为4,调制指数为1/4,关联长度为2,矩形脉冲,其中非Laurent分解的滤波器个数为32,Laurent分解的滤波器个数为12。仿真结果如下图1所示:
图1系统性能曲线比较
通过上图可以发現,经过Laurent分解处理后的系统性能与利用最大似然算法而不经分解处理的系统性能曲线图很接近,根据多进制Laurent分解的滤波器个数计算公式可以计算出,需要的匹配滤波器的个数相比非Laurent分解条件下的个数要少,这代表着系统的复杂度会得到大幅度的降低。
4.结束语
随着时代的发展,目前CPM研究方向主要是倾向于多指数CPM的调制解调,部分相关文献指出多指数CPM系统的整体性能相比传统CPM而言在一定程度上会有所提升,但是系统复杂度也是需要解决的问题,综上所述,一种降低系统复杂度的多指数CPM调制解调技术的研究将是以后工作要突破的重点问题。
参考文献:
[1] Lutz H.-J.Lampe,Robert Schober,Gerald Enzner,Johannes B.Huber;Noncoherent coded continuous phase modulation,IEEE Trans. Communications,vol. COM-49,pp.1901-1915,November 2001.
[2]Moqvist, P.: Multiuser serially concatenated continuous phase modulation, Ph.D.thesis, Chalmer University of Technology, Goteborg, Sweden, October 2002.
[3] Xiaojing Huang and Yunxin Li,“Simple CPM receivers based on a switched linear modulation model,”IEEE Trans. Commun.,July. 2005,vol.53,No.7,pp.1100-1103.
[4]Gianfranco Cariolaro and Antonio Maria Cipriano.Minimal PAM Decompositions of CPM Signals With Separable Phase.IEEE Trans Commun, vol.53, No. 12, December 2005.
作者简介:
盛文钦,男,硕士,助理工程师,武汉船舶通信研究所。
杨瑞,女,硕士,助理工程师,武汉船舶通信研究所。
程卫恒,男,本科,助理工程师,武汉船舶通信研究所。
胡剑,男,硕士,工程师,武汉船舶通信研究所。
【关键词】CPM调制;Laurent分解;最佳接收机;PAM
1.引言
CPM调制体制与其他的调制体制在很多方面都有所不同,比如信号的数学表达式,CPM调制信号在表达式上来说比其他的调制信号要复杂。在工程应用时,会给设计收发信机带来很大的难度。所以,寻求一种简易的CPM信号称为研究的重点。
2.CPM最佳接收机
CPM的原始信号可以表示为:
假设发送机利用M个信号的波形来发送数字信息,在持续时间为T的符号间隔内传输。假定传输的信道是以AWGN信道作为参考信道,如果信号传输的时间的间隔在范围之内,那么接收端所接收到的信号为[2]:
上式中表示的是具有功率谱的AWGN的样本函数。
3.基于Laurent分解的CPM解调
现将二进制CPM的所形成的复基带信号按相应的条件分解为2L-1个PAM信号的总和(记忆长度为L):
上式中表示需要分解的PAM信号序列,表示第k个PAM信号序列的脉冲波形。
在高斯白噪声的信道情况下,对其性能进行仿真对比。具体参数为:进制数为4,调制指数为1/4,关联长度为2,矩形脉冲,其中非Laurent分解的滤波器个数为32,Laurent分解的滤波器个数为12。仿真结果如下图1所示:
图1系统性能曲线比较
通过上图可以发現,经过Laurent分解处理后的系统性能与利用最大似然算法而不经分解处理的系统性能曲线图很接近,根据多进制Laurent分解的滤波器个数计算公式可以计算出,需要的匹配滤波器的个数相比非Laurent分解条件下的个数要少,这代表着系统的复杂度会得到大幅度的降低。
4.结束语
随着时代的发展,目前CPM研究方向主要是倾向于多指数CPM的调制解调,部分相关文献指出多指数CPM系统的整体性能相比传统CPM而言在一定程度上会有所提升,但是系统复杂度也是需要解决的问题,综上所述,一种降低系统复杂度的多指数CPM调制解调技术的研究将是以后工作要突破的重点问题。
参考文献:
[1] Lutz H.-J.Lampe,Robert Schober,Gerald Enzner,Johannes B.Huber;Noncoherent coded continuous phase modulation,IEEE Trans. Communications,vol. COM-49,pp.1901-1915,November 2001.
[2]Moqvist, P.: Multiuser serially concatenated continuous phase modulation, Ph.D.thesis, Chalmer University of Technology, Goteborg, Sweden, October 2002.
[3] Xiaojing Huang and Yunxin Li,“Simple CPM receivers based on a switched linear modulation model,”IEEE Trans. Commun.,July. 2005,vol.53,No.7,pp.1100-1103.
[4]Gianfranco Cariolaro and Antonio Maria Cipriano.Minimal PAM Decompositions of CPM Signals With Separable Phase.IEEE Trans Commun, vol.53, No. 12, December 2005.
作者简介:
盛文钦,男,硕士,助理工程师,武汉船舶通信研究所。
杨瑞,女,硕士,助理工程师,武汉船舶通信研究所。
程卫恒,男,本科,助理工程师,武汉船舶通信研究所。
胡剑,男,硕士,工程师,武汉船舶通信研究所。