雙軟擴(kuò)頻與π/4DPSK復(fù)合調(diào)制系統(tǒng)建模仿真
摘要:為了有效提高系統(tǒng)的抗干擾能力,在已有軟擴(kuò)頻的基礎(chǔ)上,提出了一種新的雙軟擴(kuò)頻與π/4DPSK復(fù)合調(diào)制系統(tǒng),即發(fā)送端數(shù)據(jù)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后,選取兩組正交碼擴(kuò)頻并與π/4DPSK調(diào)制信號(hào)復(fù)合后調(diào)制載波,接收端下變頻后使用比特軟值解調(diào)恢復(fù)出發(fā)送數(shù)據(jù)。并進(jìn)行了系統(tǒng)建模和在AWGN和多徑信道下的誤碼率性能仿真。結(jié)果表明,新系統(tǒng)在BER=10-5時(shí)比傳統(tǒng)的硬判決解調(diào)算法性能提高約3 dB,具有較好的抗干擾與抗多徑能力。
關(guān)鍵詞:軟擴(kuò)頻;卷積編碼;差分解調(diào);比特軟值;多徑
軟擴(kuò)頻又稱多進(jìn)制正交擴(kuò)頻,是一種高效的擴(kuò)頻調(diào)制方式,它是從直接序列擴(kuò)頻技術(shù)衍生而來的一種新型基帶擴(kuò)頻技術(shù),與傳統(tǒng)的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)相比,它在相同的信息速率和系統(tǒng)帶寬條件下具有更高的擴(kuò)頻增益,能夠有效解決傳輸帶寬和處理增益之間的矛盾。π/4DESK是一種比較適合衰落信道傳輸?shù)恼{(diào)制方式,在移動(dòng)通信中得到了廣泛使用,其解調(diào)不需要相干載波,因而不存在相位模糊等問題。文獻(xiàn)對(duì)雙軟擴(kuò)頻系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析,但I(xiàn)、Q兩路采用同一組擴(kuò)頻碼集合,增加了后續(xù)解調(diào)工作的復(fù)雜度,同時(shí)受限于硬判決方式,系統(tǒng)性能有進(jìn)一步提升的空間。文獻(xiàn)和文獻(xiàn)給出了雙軟擴(kuò)頻系統(tǒng)的軟信息提取算法,并進(jìn)行了FPGA實(shí)現(xiàn),由于僅使用了軟擴(kuò)頻,與復(fù)合系統(tǒng)相比,解調(diào)端需要更多的相關(guān)器,復(fù)雜度較高。文獻(xiàn)提出了DNOrth-MDPSK的差分解調(diào)算法,從理論上進(jìn)行了分析,但所提算法較復(fù)雜,不方便工程實(shí)現(xiàn)。
針對(duì)這一情況,筆者提出了一種新的雙軟擴(kuò)頻與π/4DPSK復(fù)合調(diào)制系統(tǒng),即將2路軟擴(kuò)頻信號(hào)與1路π/4DPSK差分相位調(diào)制信號(hào)進(jìn)行復(fù)合后分別經(jīng)I路和Q路同時(shí)進(jìn)行傳輸,在接收端使用比特軟值進(jìn)行解調(diào),對(duì)所提系統(tǒng)使用Matlab/Simulink進(jìn)行了建模,并對(duì)所建模型在AWGN與多徑信道下進(jìn)行了誤碼率性能仿真。
1 雙軟擴(kuò)頻與π/DPSK調(diào)制結(jié)構(gòu)
雙軟擴(kuò)頻與π/4DPsK調(diào)制結(jié)構(gòu)如圖1所示,數(shù)據(jù)經(jīng)串并轉(zhuǎn)換分為3路,2路1bM bit數(shù)據(jù)進(jìn)行軟擴(kuò)頻,分別從2個(gè)維的正交擴(kuò)頻碼集合WI和WO中各選擇一個(gè)正交序列,1路2 bit數(shù)據(jù)進(jìn)行π/4DPSK調(diào)制。
設(shè)在第n個(gè)符號(hào)周期內(nèi)兩支路發(fā)送的擴(kuò)頻碼序列分別為,第n個(gè)符號(hào)與第n-1個(gè)符號(hào)的相位差為△θ,則發(fā)送信號(hào)的等效低通表達(dá)式為:
式中:TS為符號(hào)周期;(n-1)Ts≤t≤nTs。相位差△θ根據(jù)π/4DPSK調(diào)制,由表1決定。
對(duì)基帶信號(hào)上變頻,載波exp(jωct),則發(fā)射信號(hào)表達(dá)式為:
評(píng)論