AWGN信道中基于時(shí)頻分布的超窄帶解調(diào)算法

第５０卷第５期

２０１０年５月

電訊技術(shù)

Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍａｖ ２Ｏ１０

Ｖ０１．５０ Ｎｏ．５

文章編號(hào)：１００１—８９３Ｘ（２０１０）０５—００４３—０４

ＡＷＧＮ信道中基于時(shí)頻分布的超窄帶解調(diào)算法

王紅星 ，王洪利２，毛忠陽(yáng) ，王 陽(yáng)。

（１．海軍航空工程學(xué)院電子與信息工程系，山東煙臺(tái)２６４００１；

２．海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊(duì)，山東煙臺(tái)２６４００１；３．解放軍９４３２６部隊(duì)，濟(jì)南２５００２３）

摘要：針對(duì)脈沖位置相位翻轉(zhuǎn)鍵控（Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｖｅｒｓａｌ Ｋｅｙｉｎｇ，３ＰＲＫ）調(diào)制的解調(diào)問題，基

于時(shí)頻分析方法，對(duì)３ＰＲＫ信號(hào)的偽魏格納一威利（ＰＷＶＤ）分布特性進(jìn)行了詳細(xì)分析，建立了３ＰＲＫ

調(diào)制信號(hào)相位突變與岡 Ｄ分布幅度的關(guān)系模型，利用該模型提出了一種新的基于ＰｗＶＤ分布的

３ＰＲＫ調(diào)制解調(diào)算法，并對(duì)該解調(diào)算法性能進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。

關(guān)鍵詞：超窄帶解調(diào)；頻帶利用率；相位突變；３ＰＲＫ調(diào)制；ＰＷＶＤ分布

中圖分類號(hào)：ＴＮ９１１ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—８９３ｘ．２０１０．０５．００９

Ａｎ Ｕｌｔｒａ Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ

Ｔｉｍｅ—Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ

ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｘｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｌｉ２ＭＡＯ Ｚｈｏｎｇ—ｙａｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｙａｎｇ。

，

（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｉｒｆｏｎｎａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｖａｌ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，

Ｙａｎｔａｉ ２６４００１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ，Ｎａｖａｌ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，

Ｙａｎｔａｉ ２６４００１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｕｎｉｔ ９４３２６ ｏｆ ＰＬＡ，Ｊｉｎａｎ ２５００２３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ３ＰＲＫ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｖｅｒｓａｌ Ｋｅｙｉｎｇ）ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ

ＰＷＶＤ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ３ＰＲＫ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌｓ ｉＳ ａｎａｌｙｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｉｍｅ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｒｅｌａ

ｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｂｒｕｐｔ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｏｆ Ｐ ⅣＤ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ３ＰＲＫ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．ａｎｄ

ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅ１．ａ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ３ＰＲＫ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＷＶＤ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ ｉＳ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ

０ｆ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉＳ ｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ ｎａｌＴＯＷ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ（ＵＮＢ）ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ；ａｂｒｕｐｔ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ；３ＰＲＫ

ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＶＤ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ

的重要。

１ 引 言

通信系統(tǒng)定義為信息的傳輸系統(tǒng)，通信的目的

就是可靠和有效地傳輸信息。頻帶利用率（歸一化

美國(guó)電子工程師Ｈａｒｏｌｄ Ｒ．Ｗａｌｋｅｒ在１９８５年提

出超窄帶（Ｕｌｔｒａ Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，ＵＮＢ）通信…１。據(jù)

Ｗａｌｋｅｒ發(fā)表的文獻(xiàn)稱，其頻帶利用率可達(dá)

３０ ｂｉｔ／ｓ?Ｈｚ 甚至更高＿２Ｊ，而且不會(huì)像Ｓｈａｎｎｏｎ信道

容量公式所預(yù)言的那樣，發(fā)射信號(hào)所需的信噪比隨

為１ Ｈｚ帶寬，每秒可傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)）是衡量通信系統(tǒng)

有效性的指標(biāo)，也可以說是衡量無線通信技術(shù)先進(jìn)

性的關(guān)鍵指標(biāo)，而無線頻譜資源的寶貴尤顯有效性

著頻帶利用率的增大而迅速增加，只需要滿足傳統(tǒng)

的二進(jìn)制相移鍵控（ＢＰＳＫ）的信噪比要求即可。隨

＊收稿日期：２０１０—０１—２６；修回日期：２０１０—０３—０９

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（６０７７２０５６）

Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｉｔｅｍ：Ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ（Ｎｏ．６０７７２０５６）

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