下载  >  行业  >  电信  > APSK星座优化设计及其调制解调研究.pdf

APSK星座优化设计及其调制解调研究.pdf 评分:

APSK星座优化设计及其调制解调研究.pdf
国防科学技术大学研究生院学位论文 图411APSK解调器原理图 37 图431位同步原理图. 41 图4414+12APSK的b0、b1二进制编码 42 图4424+12APSK的b2、b3二进制编码 图4434+12APSK二进制编码映射第三位折叠到第一象限的结果…:4 图4444+12+16APSK的b0、b1二进制编码. 甲带零即●非●●●香鲁鲁鲁身●鲁鲁鲁自鲁●昏春 44 图4454+12+16APSK的b2、b3二进制编码 945 图4464+12+16-APsK的b4二进制编码 身母辛命命●·单●●●●●●辛命●告●申非非●●·卓非中命 45 图447APSK解调方案() 看··命命母普聊要暴·司单身自命香命鲁春看命非卷鲁垂●d●音●●e命●自d●●命。自看自者命命命 47 图448APSK解调方案() 47 图511DvBS2调制器系统原理图 ,48 图512全数字APSK调制框图 曾●看。辛●●●命●命命看·命●●●自●自也由咖自看e鲁自●自即自非由非非● 图521星座映射原理图 ·命命·看香办命卓·自·4·自命香命命·命命b●●自◆●自●●●。鲁命●●●看●●看ee自命自自 onon曲e曲e 图53.1物理成帧原理图 看·看号●鲁命·●●●●帚●··非鲁带鲁·鲁命即●自鲁鲁参非春非非非命告春鲁命合鲁自香·自·合·春垂鲁●自D●鲁 50 图532 PLHEADER生成子模 51 图533物理层扰码子模块… 51 图534Rn序列产生电路 52 图541成形滤波与正交调制子模块 53 图542AD9857芯片内部结构图 鲁命命鲁音命命·看鲁非音非鲁自●音音命命命鲁咖音鲁息自鲁鲁自自鲁着音着 53 图543数据复合与AD9857接口电路图 54 图F1线性信道16APSK的8曲线 ●@@●●非鲁●。●自·●非●e咖音鲁着非着非自非 图F2经HPA后16APSK的仿真曲线… 61 第Ⅱ页 国防科学技术大学研究生院学位论文 表目录 表221几种32APSK和64APSK优化星座参数(线性信道) 鲁鲁鲁·●e鲁非e自自自●自命命●鲁非 表22216元和32元APK信道容量优化相对半径 ·鲁春 18 表34116APSK不同BO时预失真星座的参数…132 表34232APSK不同BO时预失真星座的参数 32 表361考虑了SRRC的16APSK星座IO与OBO对照表14 表53.1扰码算法 鲁會●号●●看看导看●●要命●●●命命命学·鲁鲁●●鲁·命●非●●鲁春●春.看·●看奋鲁●●看Db自●自 第I页 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果.尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已 经发表和操写过的研究成果,也不包含为获得国防科学技术大学或其它教育机构的学 位或证书而使用过的材料.与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文题目:APSK星座优化设计及其调制解调研究 学位论文作者签名:|接 4日第:2)年4月?日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定。本人授权国 防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档,允 许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文 (保密学位论文在解密后适用本授权书。) 学位论文题目:APSK星座优化设计及其调制解调砑究 学位论文作者签名 太日期:7年4 月C日 作者指导教师签名 4 日期:107年月e日 国防科学技术大学研究生院学位论文 摘要 卫星通信比其它的传输媒体有许多独特的优点但随着宽带卫星通信的发展, 有用频谱资源越来越有限,解决的办法之一是提高频谱利用率,希望选择合适的 高阶调制信号进行卫星通信。传统QAM虽然频谱效率高,由于HA的非线性不 适合在卫星信道上传播。高阶调制方式改用APSK,使之接近MPsK星座的功率 效率,又能与矩形QAM一样具有较高的频谱效率。我们研究APSK这种星座的 目的是针对低信噪比和非线性特性的卫星信道,从最小欧氏距离最大和互信息最 大两方面对APSK进行优化,选用与之匹配的最优相对半径和相对相位。 由于HA的非线性,对信号产生了严重的非线性失真,应采取一些补偿措施。 本文通过比较得出,对APSK星座在通过HPA时进行预失真补偿,通过HPA后 还原成理想的APSK信号,这种方案优于其它方案,并且可与收端非线性均衡结 合,取得很好的效果。 APSK与QAM星座都属于高阶调制,在调制解调方案上有相似之处。本文 涉及的APSK的调制与解调都借鉴了QAM的一些方法。卫星信道的信噪比低, 应采用超强的纠错编码来弥补,在必要时采用其它简单调制方式与APSK调制方 式相结合,如DVB-S2中同步头部分采用πn2BPsK调制方式。针对APSK是 圆形的,编码方式有不同于QAM的特点,本文还提出了一种针对APSK星座的 软解调方法。 关键词:APSK、信道容量、最小欧氏距离、预失真补偿、非线性均衡、非 线性失真、软解调 第1页 国防科学技术大学研究生院学位论文 Abstract Satellite communication has more unique advantage than other transmission media, but with development of broadband satellite communication, the useful spectra resources become more limited. One of solutions is to raise spectral efficiency, hoping to select appropriate high level modulated signal to transfer over satellites. Spectral efficiency of traditional QAM is a high level modulation, but it doesn't fit satellite channels for its nonlinearity. High level modulation selects APSK constellation for its high power efficiency as near to MPSK and for its high spectral efficiency as rectangle QAM. The aim of studying APSK is selecting appropriate relative radii and relative phase for low SNR and non-linearity over nonlinear satellite channels by maximization of minimum Euclidean distance and calculation of average mutual information Nonlinearity of HPa brings signal's heavy nonlinear distortion; we should take some of compensation technology. The paper finds by comparison that the scheme of pre-distortion of APSK constellation before HPA and restore excellent constellation after HPA is prior to other compensation ones, and it can combine nonlinear equilibrium to get better effect APSK and QAM both belong to high level modulations so they are resemble on both modulation and demodulation, The way of APSK modulation and demodulation use reference of QAM. The SNR of satellite channel is low and we should adopt strong Error Correction of Coding, it is possible combining other simple modulation on sometimes as I/2 BPSK modulation on DvB-S2. For APSK constellation is circle nd the way of coding is not the same to QAM, the paper also bring forward a soft demodulation scheme for aPsK Key words: APSK, Channel Capacity, Minimum Euclidean distance, Pre-distortion compensation, nonlinear equilibrium, Soft demodulation 第2页 国防科学技术大学研究生院学位论文 第一章绪论 本章首先介绍了APSK的历史现状及其在DVB2中的应用情况,指出了 APsK在卫星信道中传输的优点,APSK这种星座在调制解调存在的问题和解决 方案,最后给出了本文的主要研究工作和内容。 §1,1APSK技术的起源和发展 卫星信道是典型非线性信道这就要求所用的调制方式包络恒定或包络起伏 很小),所以在数字卫星系统中常采用PsK调制。随着数字宽带卫星业务的增大 和系统容量的扩展,频谱带宽资源越来越紧张,使用代价越来越大,信号的传输 将考虑采用幅度与相位相结合的高阶调制方式,提高频带效益。而较高的频谱效 率的调制方案要求更高的信噪比,而传统的矩形QAM,存在较多的幅度,通过 卫星非线性转发器时,一部分点离饱和点偏远,功率效益不高,并且那些接近饱 和状态工作的信号点非线性失真影响严重,加大了预失真校正的复杂度[J[2] 在设计适应卫星信道频谱利用率高的调制星座时,应采用高阶方案,并尽量 减少信号幅度的起伏,这样星座形状应呈圆形、圆周个数少的星形APSK成为首 选;同时为降低误码率,应充分利用星座信号平面、增大信号最小欧氏距离,使 外圆的信号点数大于内圆的信号点数。为此很多学者对APSK的调制方式进行了 研究,如文献[3]中提出星形APSK构想,并得出进行优化后的APSK星座,在非 线性信道中均值信噪比和峰值信噪比方面比PSK优越,不过在单载波调制模式 时,未经预失真处理时的APSK的信噪比低于PSK方式。文献[45][6在互信息 在均值功率及峰值功率受限信道中的性能比较等方面都得出APSK比QAM有 定的优势,但这些文献都没有对APSK在卫星非线性信道中的性能及传输技术做 进一步的研究。 §12APSK的现状及未来预测 APK是与传统的矩形QAM不一样的幅度相位调制方式,其分布呈中心向 外沿半径发散,称为星形QAM,但因为通过卫星信道HPA,内外圆信号点数相 等的星座不同,外圆信号点数多,因而这种APSK比QAM更便于在卫星信道上 实现变速率调制,很适合目前根据信道及业务需要分级传输情况。 第3页 国防科学技术大学研究生院学位论文 图12116QAM与星形412APSK星座比较 DBS2,以其更高的频带利用率、更先进的编码方式和接近香农极限的系统 性能引起了广泛的关注。与DVBS相比,DVB2可提供除QPsK外的多种具有 更高频带利用率的调制方式,如8PSK、16APSK、32APSK。与 DVB-DSNG的 6QAM相比,DVB-S2的16APSK和32APSK调制技术,减少了幅度变化(例如 从上图可以看出,16QAM有三个圆周,而16APK只有两个圆周),更易于对转 发器的非线性进行补偿,适应线性特性相对不好的卫星传输信道,获得更高的频 谱利用率,使高阶调制方式通过卫星信道传输成为可能 在进行载波恢复时,卫星信道的信噪比比较低,并且存在非线性的,所以用 通常的载波恢复方法,效果会比较差。在数字传输系统中,通常要采用一些信令 比特来保证帧的同步,而在DVB2中物理帧头是采用90度BPSK的简单调制方 式,在接收端可利用它来获得相干载波,而这种同步码在传输时所占的比率很小, 所以90度BPSK与APSK调制方式结合对DVBs2整个传输效率影响很小。 因为DBS2几乎接近香农极限,使目前的和将来的技术方案能够得到使用 而不需要再开发新的技术标准,使设备制造商有理由相信他们不会在DⅤBS2规 范土重复投资,使消费者相信他们将不必为了新的解调方案而更换接收机。因此 对APSK调制与解调作为整个系统的一部分,它的研究成果将会产生巨大的经济 价值。随着卫星频带的日趋拥挤,越来越多的利用高阶调制方式,对APSK的研 究有着光明的前景。 需要指出的是,DBS2的高效传输方式,对卫星转发器的可用功率和线性 化水平也提出了更高的要求。目前亚洲卫星的大功率和线性特性好等优势,已能 适应DVB2标准对传输信道的要求,尤其是其中的高阶调制方案在卫星信道上 的应用。 第4页 国防科学技术大学研究生院学位论文 §13APSK存在的问题 从以上的描述中可以看出,卫星信道中,圆形APSK有比矩形QAM明显的 优势,不过APSK也存在一些缺点 (1)在最小欧氏距离最大化的条件下,矩形QAM星座比环形APSK星座的 最小欧氏距离要大 (2)从在满足APK最优相对半径条件下,信噪比较高时4+12APSK的性 能比16QAM稍差。 (3)APSK的正式应用刚刚起步,它的调制解调技术虽可借鉴QAM,但并 不完全适用。特别是在数字传输领域,从APSK星座结构可看出,星座信号点的 I路和Q路的数值不为整数,且内外圆相对半径也不为整数,会在数字传输量化 带来额外的误差即量化误差,这对信号的接收是不利的,而且同为一种星座,不 同的频谱效率对应不同的相对半径,也增加了APSK接收机的复杂度。 §14本文的主要工作及结构 本文主要研究APSK星座在卫星信道传输中的优化及其调制解调方式,提出 了用迭代方法进行预失真补偿和非线性补偿,针对卫星信道信噪比差的特点,提 出了编码与调制相结合的模式。主要内容包括 1.首先对APsK星座的在线性信道和卫星信道中的优化设计从多个不同角 度进行了研究,比较了APSK和传统QAM在线性信道和非线性信道传输的优缺 点 2.在上述基础上,针对卫星信道IPA的非线性,对APSK在卫星信道中预 失真补偿和非线性均衡补偿的迭代算法进行了研究。 3.对APSK调制与解调方案做了设计,对主要电路进行了仿真。 在上述工作中,对APSK星座优化设计、预失真补偿技术、调制解调的设计、 仿真是本论文的主要工作。 第5页

...展开详情
2013-03-07 上传 大小:3.93MB
举报 收藏
分享
16/32APSK 误码曲线仿真

16/32 APSK 的误码率与信噪比的曲线仿真

立即下载
APSK Constellation with Gray Mapping

APSK调制方式的格雷映射 2011年12月份的ieee文献

立即下载
APSK解调仿真

采用LLR算法,实现高阶APSK信号的解调

立即下载
APSK星座优化设计及其调制解调研究.pdf

APSK星座优化设计及其调制解调研究.pdf

立即下载
APSK调制仿真

用于数字信号处理的高阶APSK调制解调,最高支持16APSK

立即下载
qpsk抽样点数的matlab m文件

用matlab中m文件编辑抽样点数程序 是apsk调制中的必要程序

立即下载
2015 Efficient soft demodulation schemes for the DVB-S2X system.pdf

关于DVB-S2系统的64,128,256APSK的软解调算法

立即下载
DVB-S2四种调制方式

DVB-S2四种调制方式QPSK,8PSK,16APSK,32APSKmatlab代码

立即下载
论文研究-数字卫星广播系统中的调制识别研究.pdf

针对卫星通信中调制方式不断向高阶发展的情况,提出了一种对高阶数字调相信号的调制方式自动识别算法。该算法利用四阶以及更高阶的信号累积量和高阶信号的相位分布特征来提取出信号的特征参数,对QPSK、8PSK、16APSK和32 APSK 四种调制方式进行了有效区分。给出了接收信号的处理流程图,并对算法进行了仿真。理论和仿真结果都表明,这种算法对信号的相位偏差具有不变性,同时对加性高斯噪声也不敏感,具有一定的稳健性,在特定的数据长度和较低信噪比条件下,可得到很高的识别率(>95%)。

立即下载
基于AD9364的通用软件无线电平台的FPGA设计与实现.pdf

本论文基于搭建一种具有优秀可移植性的高性能通用软件无线电平台的目的。以亚诺德半导体有限公司的射频捷变收发器AD9364为核心器件代替由分立器件搭建射频收发端,并采用了在Vivado环境用HDL语言对FPGA进行开发的方法,完成了对AD9364的控制和数据收发操作。FPGA与AD9364间的控制通路分别采用了利用UART接口,以及利用ROM IP核的进行AD9364寄存器配置的两种方法,数据接口采用了LVDS兼容模式。利用此平台实现了16APSK调制。平台通过资源占用分析和系统收发试验。得出了通用软件无线电平台的能完成数据收发且具有优秀可移植性的结论。

立即下载
Spread Spectrum and CDMA -- Valery P. Ipatov

1 Spread spectrum signals and systems 1 1.1 Basic definition 1 1.2 Historical sketch 5 2 Classical reception problems and signal design 7 2.1 Gaussian channel, general reception problem and optimal decision rules 7 2.2 Binary data transmission (deterministic signals) 11 2.3 M-ary data transmission:

立即下载
基于MATLAB的QPSK和QAM系统仿真

包含完整代码,并制作了gui界面,便于观察仿真结果

立即下载
OFDM定时同步

是使用matlab来进行OFDM的定时同步的仿真,有一部分的说明。

立即下载
16APSK调制载波频偏估计算法性能研究

16APSK调制载波频偏估计算法性能研究,李彬,李智信,本文研究了数据辅助和非数据辅助的16APSK调制信号载波频偏估计算法。对于数据辅助的情况,通过仿真比较了Kay、Fitz、L&R和M&M频偏估计�

立即下载
html+css+js制作的一个动态的新年贺卡

该代码是http://blog.csdn.net/qq_29656961/article/details/78155792博客里面的代码,代码里面有要用到的图片资源和音乐资源。

立即下载
Camtasia 9安装及破解方法绝对有效

附件中注册方法亲测有效,加以整理与大家共享。 由于附件大于60m传不上去,另附Camtasia 9百度云下载地址。免费自取 链接:http://pan.baidu.com/s/1kVABnhH 密码:xees

立即下载
电磁场与电磁波第四版谢处方 PDF

电磁场与电磁波第四版谢处方 (清晰版),做天线设计的可以作为参考。

立即下载
压缩包爆破解密工具(7z、rar、zip)

压缩包内包含三个工具,分别可以用来爆破解密7z压缩包、rar压缩包和zip压缩包。

立即下载
算法第四版 高清完整中文版PDF

《算法 第4版 》是Sedgewick之巨著 与高德纳TAOCP一脉相承 是算法领域经典的参考书 涵盖所有程序员必须掌握的50种算法 全面介绍了关于算法和数据结构的必备知识 并特别针对排序 搜索 图处理和字符串处理进行了论述 第4版具体给出了每位程序员应知应会的50个算法 提供了实际代码 而且这些Java代码实现采用了模块化的编程风格 读者可以方便地加以改造

立即下载