基于信号分组优化的椭圆球面波多载波调制解调方法

作     者：王红星 陆发平 刘传辉 康家方 Hongxing WANG;Faping LU;Chuanhui LIU;Jiafang KANG

作者机构：海军航空大学航空通信教研室烟台264001 海军航空大学山东省信号与信息处理重点实验室烟台264001 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(批准号:61701518) 山东省“泰山学者”建设工程专项经费基金项目(批准号:ts20081130)资助 

出 版 物：《中国科学：信息科学》 (Scientia Sinica(Informationis))

年 卷 期：2021年第51卷第9期

页      码：1168-1182页

摘      要：围绕如何提高椭圆球面波(prolate spheroidal wave functions,PSWFs)多载波调制系统频带利用率,采用对PSWFs信号分组优化,利用信号索引与脉冲幅度调制进行两个维度的信息加载,在保证信号高能量聚集性的同时提高系统频带利用率的思路,提出了基于信号分组优化的PSWFs多载波调制方法.该方法依据信号路数、分组数,优选高能量聚集性PSWFs信号,保证信号波形具有高能量聚集性;采用I/Q 2个相互独立支路,同时利用信号索引、脉冲幅度调制进行信息加载,增加调制符号组合数,提高系统频带利用率.理论与仿真分析表明,本文所提方法相对于基于PSWFs的正交和非正交调制,在未明显降低信号功率谱、峰均功率比特性的前提下,能够有效提高系统频带利用率.如当误比特率为10-5时,所提方法相对于基于PSWFs的正交调制,以牺牲0.05 dB的系统误码性能为代价,系统频带利用率可提升约18.2%;相对于基于PSWFs的非正交调制,系统频带利用率可提升约17%,同时系统误码性能提升约0.2 d B.此外,相对于经典的结合信号索引的正交频分复用,所提方法具有更高的系统频带利用率和系统误码性能,如当误比特率为10^(-5)时,系统频带利用率可提升约9.1%,同时系统误码性能提升约0.13 dB.

主 题 词：椭圆球面波函数 频带利用率 波形设计 多载波调制 分组优化 信号索引 

学科分类：11[军事学] 0810[工学-土木类] 1105[1105] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 081002[081002] 110503[110503] 0702[理学-物理学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/SSI-2021-0003

馆 藏 号：203104288...