AWGN信道中基于时频分布的超窄带解调算法

第５０卷第５期

２０１０年５月

电讯技术

Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍａｖ ２Ｏ１０

Ｖ０１．５０ Ｎｏ．５

文章编号：１００１—８９３Ｘ（２０１０）０５—００４３—０４

ＡＷＧＮ信道中基于时频分布的超窄带解调算法

王红星 ，王洪利２，毛忠阳 ，王 阳。

（１．海军航空工程学院电子与信息工程系，山东烟台２６４００１；

２．海军航空工程学院研究生管理大队，山东烟台２６４００１；３．解放军９４３２６部队，济南２５００２３）

摘要：针对脉冲位置相位翻转键控（Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｖｅｒｓａｌ Ｋｅｙｉｎｇ，３ＰＲＫ）调制的解调问题，基

于时频分析方法，对３ＰＲＫ信号的伪魏格纳一威利（ＰＷＶＤ）分布特性进行了详细分析，建立了３ＰＲＫ

调制信号相位突变与冈 Ｄ分布幅度的关系模型，利用该模型提出了一种新的基于ＰｗＶＤ分布的

３ＰＲＫ调制解调算法，并对该解调算法性能进行了仿真分析。仿真结果验证了该算法的有效性。

关键词：超窄带解调；频带利用率；相位突变；３ＰＲＫ调制；ＰＷＶＤ分布

中图分类号：ＴＮ９１１ 文献标识码：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

通信系统定义为信息的传输系统，通信的目的

就是可靠和有效地传输信息。频带利用率（归一化

美国电子工程师Ｈａｒｏｌｄ Ｒ．Ｗａｌｋｅｒ在１９８５年提

出超窄带（Ｕｌｔｒａ Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，ＵＮＢ）通信…１。据

Ｗａｌｋｅｒ发表的文献称，其频带利用率可达

３０ ｂｉｔ／ｓ・Ｈｚ 甚至更高＿２Ｊ，而且不会像Ｓｈａｎｎｏｎ信道

容量公式所预言的那样，发射信号所需的信噪比随

为１ Ｈｚ带宽，每秒可传输的比特数）是衡量通信系统

有效性的指标，也可以说是衡量无线通信技术先进

性的关键指标，而无线频谱资源的宝贵尤显有效性

着频带利用率的增大而迅速增加，只需要满足传统

的二进制相移键控（ＢＰＳＫ）的信噪比要求即可。随

＊收稿日期：２０１０—０１—２６；修回日期：２０１０—０３—０９

基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０７７２０５６）

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

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