多进制连续相位调制技术(CPM)的计算机仿真研究

图１
３ ＣＭ ． Ｐ 参数的选取 １
在多进制Ｃ Ｍ调制技术中， Ｐ Ｐ Ｃ Ｍ参数对调制性能影响很大， 主要包括以下参数： 调制指 数ｈ 、关联长度 Ｌ 、多进制数Ｍｏ各参数对调制系统性能的影响，存在以下规律：调制指数 ｈ 影响Ｃ Ｍ频谱特性， 越小频带利用率越高； Ｐ ｈ 关联长度Ｌ 越大， 接收信号检测的正确性越高， 但计算量及复杂度急剧上升；多进制数 Ｍ增大，每个信息符号携带的比 特数越多，提高信息
ｃｎ （ ｈ ｇａＡ ｏｓｃ ａｏ ｔｙＣ ｉ ｓ ｃ ｍ ｏ Ｓｉ ｅ ） ｎｈｉ ｕ ｉ Ｌｂｒｏ ， ｅ Ａ ａｅ ｙ ｆ ｅｃｓ Ｓａ ｃ ｔｓ ａ ｒ ｈ ｅ ｄ ｎ
摘要 本文是对连续相位调制技术 （Ｐ Ｃ Ｍ）的探索性研究。通过计算机仿真实验，研 究了Ｃ Ｍ 调制体系的参数选取以及在一定信噪比条件下影响 Ｃ Ｍ 调制体系误码率性能的因 Ｐ Ｐ 素。 并且在仿真的基础上进一步对Ｃ Ｍ技术在高速数据传输通信系统中的实现技术进行研究。 Ｐ
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额外状态：
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传输的比特率，但会带来误码率性能的下降。 以下是在信道带宽２ｋ ｚ 和 Ａ ＷＮ信道条件下， ５Ｈ ， Ｇ 选择 Ｃ Ｍ参数为： ８ Ｌ３ ｈ１ ， Ｐ Ｍ＝ ， ， ／ ＝ ＝３
２ ． ． ， ， 为Ｒ 数， 过 机 得到ＣＭ调 解调 ／ １ ２ １ ｇ） Ｃ函 通 计算 仿真 ７ ／ ／ ／ （ ４ ９ ５ ｔ Ｐ 制 在不同 信噪比 件 条
下实现６ｋｐ传输速率的 ４ｂｓ 误码率性能， 如图２ 所示。
３ Ｐ 性能的因素 ． ２影响ＣＭ
在实际通信系统中， 影响Ｃ Ｍ性能的主要因素可以归纳为频率偏移的影响和载波初始相 Ｐ 位误差的影响。 频偏主要是由载波频率稳定度和多普勒频移等因素引起，可通过直接测频的方法进行纠
设 （ 应函数 ， 脉冲函 ｇ 的 分。 （ 通 是 数 （ 积 ｇ） 常取 脉冲 （Ｅ ） 升 脉 （Ｃ． ｇｔ ｔ ） ｔ 矩形 ＲＣ 或 余弦 冲 Ｒ ） ） 覆盖 Ｌ个符号周期，即ｔ ０ ＞ Ｔｇ） ＿ ＜ 或ｔＬ， （ ｔ
ｔ ＜０
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其中， Ｌ为关联长度。（）式可改写为： ２
所以 在ｎＳ＜ 十 刻 ＣＭ信 状 通 表 为 ， Ｔ ｔ（ １ ｎ 沙时 ， Ｐ 号 态 常 示 ：
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查雨，男，２ ６岁，现中国科学院东海 研究站信息处理与优化控制中心助理研究员， 主要从事信号处理及其他有关方面工作。
一７ ２一
方法的Ｒ Ｍ ａｓｉ ｒ Ｏ Ｔ ｎ ｔ 实现 Ｃ Ｍ正交调制； ｒ ｍ ｅ Ｐ 接收端通过Ｄ Ｐ Ｓ 软件技术完成 Ｖｔｂ算法， ｉｒ ｅｉ 对 接收信号进行最大似然检测 （ ＬＥ ，实现Ｃ Ｍ解调。 Ｍ Ｓ） Ｐ ５ 、结束语 Ｃ Ｍ 技术作为一种先进的相位调制技术，其频谱利用率高，信道编码和调制相结合而无 Ｐ 须额外冗余符号等特性，使其极其适用于无线信道或其他幅度衰落信道中实现有限带宽内的 高速数据传输。并且能够在基于Ｄ Ｐ Ｓ 软件技术的数字通信系统中实现。
（） １
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Ｂ１ ｅ＋ｒｎ． ｎ＝ ７ＩＬ ＋ ｈ －１ Ｃ Ｍ接收通常采取最大似然序列估计，并配合 Ｖｔｂ算法 对接受信号实施软判决。 Ｐ ｉｒ ｅｉ
３ 、性能仿真研究
Ｃ Ｍ 性能的计算机仿真，原理性方块图如下： Ｐ
和没有频偏影响的情况进行比较。
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多进制连续相位调制技术 （Ｐ）的计算机仿真研究 ＣＭ
查雨
顾亚平
张俊 刘洋 孙洋
（ 科学院东海 中国 研究站）
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所示 。
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图３ 图４ 如图３ 所示，频偏误差导致性能恶化，相当于下降０ ｄ 、图４ ． Ｂ信噪比。 ５ 对于Ｃ Ｍ信号， 载波初始相位误差』ｏ Ｐ 当 ｐ 的值恰好等于Ｃ Ｍ信号的相位状态 Ｂ时， Ｐ 。 即 ４ 等于 二 ０ ４ ｈ的整数倍，在 Ｖｔｂ解码过程中会将这一误差归结到初始相位状态，只和 ０时 ｉｒ ｅｉ
关 词Ｃ 气Ｄ Ｐ ＭＳ Ｓ 计 机 真 键 Ｍ Ｌ ” 算 仿
１ 、前言 连续相位调制 （ｏｔｕ Ｐａ Ｍ ｄｌｉ ） Ｃｎｎｅ ｅ ｕ ｔｎ 是一种先进的 ｉ ｈ ｓ ｏ ａｏ 相位调制技术， 它具有相位连 续的特点， 频谱特性优良 相比ＰＫ调制方式， ， Ｓ 具有更高的频带利用率， 并且， Ｐ ＣＭ调制体 系是一种信道编码和调制相结合的方式，通过生成相位状态格子序列控制下一时刻的状态转 移，因此信息符号的调制直接具有编码效应， 从而无须更多的冗余符号。 Ｐ 调制体系可以 ＣＭ 通过最大似然序列估计 （ ＬＥ 对接收信号进行软判决， Ｍ Ｓ） 实现低信噪比条件下的高检测概率。
这些优良 特性使得Ｃ Ｍ技术在幅度衰落信道中实现高数据传输速率的通信系统中具有广阔的 Ｐ
应用前景。
２ 、原理简介
Ｃ Ｍ调制信号的波形通常表示为以下形式： Ｐ
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其 ，，载 频 ；｝Ｊ。载 相 ，ｌ初 相 。 且 义 中 ｆ 波 率 ｝Ｉ｝ 波 位 Ａ 始 位 并 定 ： 是 ｒ＋ 是 ； ＇ 为
刻以前的状态转移有关，由于解码过程解到 ０时刻为止，所以此时的』０ 不影响解调结果。
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图５ 图６
４ 、系统实现方法 ＣＭ技术可以 应用到基于Ｄ Ｐ Ｐ Ｓ 技术的 数字收、 通信系统中。 射端为 发 发 应用Ｌｏ－ Ｔｂ ｏｋ ｐ ｌ ｕ ａｅ