基于零阶椭圆球面波信号的连续相位调制及性能分析

连续相位调制（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｈａｓｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＣＰＭ）是 卫星通信、航空器通信、船载航天测控遥测系统、深空探测、
收稿日期：２０２０ ０８ １３；修回日期：２０２０ ０９ ０４；网络优先出版日期：２０２１ ０１ １３。 网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２１０１１３．１４５２．００８．ｈｔｍｌ 基金项目：国家自然科学基金（６１７０１５１８）；山东省“泰山学者”建设工程专项经费基金（ｔｓ２００８１１３０）资助课题 引通用讯格作式者：杨．大伟，王红星，刘传辉，等．基于零阶椭圆球面波信号的连续相位调制及性能分析［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２１，４３（８）： ２３１１２３２０． 犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＹＡＮＧ Ｄ Ｗ，ＷＡＮＧ Ｈ Ｘ，ＬＩＵ Ｃ Ｈ，ｅｔａｌ．ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｈａｓｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｚｅｒｏｏｒｄｅｒＰＳＷＦｓｉｇｎａｌａｎｄｉｔｓｐｅｒ ｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２１，４３（８）：２３１１２３２０．
ｓ ｕｃ ｈ犃ａ犫ｓ狊狋ｓ狉ａ犪ｔ犮ｅｌ狋ｌｉ：ｔｅＣｏｃｎｏｔｍｉｎｍｕｕｏｕｎｉｓｃａｐｔｈｉｏａｎｓｅｓ，ｍｄｏｅｄｅｕｐｌａｓｔｉｐｏａｎｃｅ（ｅＣｘＰｐｌＭｏｒ）ａｔｔｉｅｏｃｎｈｎ，ｏｒｌｅｏｍｇｙｏｔｈｅａｓｓｅｉｎｍｓｉｐｎｏｇｒｔａａｎｎｄｔｔａｅｐｌｐｅｌｉｍｃｅａｔｔｒｉｏｙｎ，ｓｔｉｈｎｅａｐｅｅｒｒｏｆｓｏｐｒａｍｃａｅｎｆｃｉｅｅｌｄｏｓｆ ＣＰＭｓｉｇｎａｌｏｆｔｅｎｄｅｐｅｎｄｓｏｎｉｔｓｂａｓｅｂａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｐｕｌｓｅｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｅｚｅｒｏｏｒｄｅｒｐｒｏｌａｔｅｓｐｈｅｒｏｉｄａｌ ｗａｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓ（ＰＳＷＦｓ）ｓｉｇｎａｌｉｓａｔｉｍｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ，ａｎｄｉｔｓｔｉｍｅｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐｒｏｄｕｃｔｃａｎｂｅｆｌｅｘｉｂｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ．ＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＣＰＭ，ｔｈｅｚｅｒｏｏｒｄｅｒＰＳＷＦｓｉｇｎａｌｉｓａｐｐｌｉｅｄ ｔｏＣＰＭ，ａｎｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｅｘｉｓｔｉｎｇｍａｉｎＣＰＭｓｉｇｎａｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｃｏｍｐａｒｅｄ ｂｗａｉｔｓｈｅｄｔｈｏｅｎｅｒｘｅｉｃｓｔｔａｉｎｎｇｇｕＣｌａＰｒＭｐｕｌｍｓｉｅｎｓｉｍａｎｕｄｍｒｓａｉｈｓｉｅｆｔｄｋｃｅｏｙｓｉｉｎｎｇｅｐ（ｕＭｌｓＳｅＫｓ，）ｔｓｈｉｇｅｎｐａｏｌｗａｎｅｒｄｓｓｉｐｎｅｃｕｔｓｒｏｕｉｄｍａｌａｆｔｒｔｅｅｑｎｕｕｅａｔｎｉｃｏｙｎｓａｈｎｉｆｄｔｈｋｉｅｇｙｈｉｎｆｒｇｅｑ（ＳｕｅＦｎＳｃＫｙ）ｒｏｓｌｉｌｇｎｏａｆｆｌ ｏｆｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｍｏｒｅｆａｓｔ，ｗｉｔｈ９９．９％ ｓｉｇｎａｌｐｏｗｅｒｂａｎｄｗｉｄｔｈ，ｔｈｅ ｒｓｅｙｓｓｔｐｅｏｎｍｓｅｂａ，ｎｔｄｈｅｗｉｓｄｙｔｓｈｔｅｅｆｍｆｉｃｈｉａｅｓｎｃｂｙｅｔｃｔａｅｎｒｂｂｉｅｔｉｅｍｒｒｐｏｒｒｏｖｒｅａｔｄｅｂ（ｙＢ１Ｅ３Ｒ％）ｐａｅｎｒｄｆｏ１ｒ６ｍ％ａｎｃ，ｅｒｅ．ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｎｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｆｕｌｌ
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０ 引 言
一种数字角度调制方式，其信号具有幅值恒定、较高功率利 用 率 和 频 谱 效 率 、较 强 抗 干 扰 能 力 等 特 点［１２］，广 泛 应 用 于
文第章２４编０３２号１卷：１年 ００８１第５月０８６Ｘ期（２０２１）０８２３１１１０ Ｓｙｓｔｅｍｓ系Ｅｎ统ｇｉ工ｎｅ程ｅｒｉ与ｎｇ电ａ子ｎｄ技Ｅｌ术ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ网址Ｖ：Ａｗｏｌｕｗ．ｇｗ４ｕ３．ｓｓｔ ｙｓ２Ｎｅ０ｌｏ２ｅ１．．８ｃｏｍ
基于零阶椭圆球面性波能信分号析的连续相位调制及
杨大伟１，２， ，王红ｗｅｉ１，２， ，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｘｉｎｇ１，ＬＩＵＣｈｕａｎｈｕｉ１，ＫＡＮＧＪｉａｆａｎｇ１
（１．犇犲狆犪狉狋犿犲狀狋狅犳犃犲狉狅狀犪狌狋犻犮犪犾犆狅犿犿狌狀犻犮犪狋犻狅狀，犖犪狏犪犾犃狏犻犪狋犻狅狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犢犪狀狋犪犻２６４００１，犆犺犻狀犪； ２．犝狀犻狋９１４３９狅犳狋犺犲犘犔犃，犇犪犾犻犪狀１１６０４１，犆犺犻狀犪）
关键词：零阶椭圆球面波信号；连续相位调制；频带利用率 中图分类号：ＴＮ９１４．３ 文献标志码：Ａ 犇犗犐：１０．１２３０５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０６Ｘ．２０２１．０８．３４
犆狅狀狋犻狀狌狅狌狊狆犺犪狊犲犿狅犱犻狋狌狊犾犪狆狋犻犲狅狉犳狀狅狉犫犪犿狊犪犲狀犱犮狅犲狀犪狀狕犲犪狉犾狔狅狊犻狅狊狉犱犲狉犘犛犠犉狊犻犵狀犪犾犪狀犱
（１．海军航空大学航空通信教研室，山东 烟台２６４００１；２．中国人民解放军９１４３９部队，辽宁 大连１１６０４１）
摘 要：连续相位调制技术在卫星通信、深空探测、遥感遥测等航空航天领域具有重要应用，连续相位调制信 号的性能通常取决于其基带调频脉冲信号。零阶椭圆球面波信号是时频域高能量聚集性信号，且该信号的时间 带宽积可以灵活控制。结合连续相位调制原理，探索性地将零阶椭圆球面波信号应用于连续相位调制，与现有主 要连续相位调制信号性能进行了对比分析。结果表明，与基于矩形脉冲、升余弦脉冲的连续相位调制最小频移键 控信号、正弦频移键控信号相比，该方法所得调制信号的功率谱带外衰减和高频滚降可以更快，在含９９．９％信号 功率带宽条件下，系统频带利用率可分别提升１３％和１６％，且在全响应条件下系统的误比特率性能较好。