CPM扩频通信技术研究开题报告
2021-03-11 00:17:34
1. 研究目的与意义(文献综述)
当今社会是一个信息化的社会,随着无线通信技术的快速发展,日益增长的通信业务需求与频谱资源之间的矛盾逐渐显现。而高效的调制技术和高级编码技术的不断出现无疑是在为解决这一问题提供新的思路,就如连续相位调制技术(cpm)。cpm信号具有的很多优良性能,首先是频谱利用率高,即单位带宽能传送的比特率高。其次是功率谱在主瓣以外衰减比较快,带外功率比较小,对相邻信道的干扰比较小。而且其已调信号具有恒包络性质,有利于在非线性特性的信道中传输,同时允许使用非线性功率放大器以降低设计复杂度。其四是cpm信号的基带调制器相当于一个卷积编码器,这使得cpm信号具有一定的编码增益。这些特性使之能够有效地克服频谱资源日益紧缺,而这一突出问题也同样使得带宽高效的调制方式得到广泛关注。
连续相位调制技术是以psk技术为基础上提出来的,能够有效的克服psk技术在符号间相位的不连续造成频谱泄露的这一缺点。经历了从mpsk到cpm的技术提升,再到对多调制指数cpm(multi-h cpm)的研究,调制产生的信号功率谱更加集中,提高了频谱利用率,这些都对于频谱的管理和高效的应用很有帮助。cpm信号的最佳接收机是由相关器跟随一个最大似然序列检测器组成,该检测器通过状态网格图搜索最小欧氏距离的路径。除了最大似然序列检测器之外,还可以采用逐个符号检测的方法来恢复cpm信号中的信息序列。鉴于以上优点,近年来cpm调制技术得到了深入的研究,在移动通信及卫星通信,遥测等领域得到了广泛的应用。
谈及遥测领域,就不得不提起pcm/fm信号。该信号是脉冲编码-频率调制信号,传统的pcm/fm信号通过调频(fm)信号的解调方式完成解调工作,由于其可看作经过预调滤波的cpfsk信号,本身连续相位的特性让其可以参照连续相位调制信号的解调方法进行解调和检测。pcm/fm体制的精度最高,且遥测格式灵活多变、便于收发端对数据进行加工处理。在国内pcm/fm的数据率最高为2mbps,相比于国外已经在5mbps以上的水平是比较低的。就国内外的发展情况看,pcm/fm体制在以后很长一段时间内仍然是导弹和航天器中应用最广泛的。
2. 研究的基本内容与方案
本次设计的基本内容是掌握pcm/fm的调制解调原理,并通过matlab软件仿真出pcm/fm系统,模拟出信号,并掌握三种cpm扩频调制的方法,理解原理,并选取一种进行扩频调制,最后观察实验结果分析其频谱特性和误码性能。
就产生pcm/fm信号而言,拟采用数字波形合成方法进行设计,原理是将 pcm 信号通过预调滤波器滤除高频分量,然后对载波进行频率调制。其数字化算法的实现模型为下图。
3. 研究计划与安排
第1-4周:查阅文献资料,明确研究目标,完成开题报告;
第5-10周:进行仿真模拟及matlab程序设计;
第11-13周:进行系统调试、完善;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]卢欣. pcm/fm调制的数字化实现方法[c]// 中国工程物理研究院电子技术青年学术交流会. 2005.
[2]卢欣. 基于数字波形合成的pcm/fm调制技术[d]. 中国工程物理研究院, 2005.
[3]杨小华. pcm/fm调制解调的研究与实现[d]. 西南科技大学, 2012.