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APSK星座优化设计及其调制解调研究

作　者: 刘志新
导　师: 雷菁
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
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
分类号: V423.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 289次
引　用: 2次
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内容摘要

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HPA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HPA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π/2 BPSK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。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章绪论  12-15
  §1.1 APSK技术的起源和发展  12
  §1.2 APSK的现状及未来预测  12-14
  §1.3 APSK存在的问题  14
  §1.4 本文的主要工作及结构  14-15
第二章 APSK星座及优化设计  15-33
  §2.1 APSK星座描述  15-16
  §2.2 APSK星座的优化  16-29
    2.2.1 星座优化概述  16-17
    2.2.2 最小欧氏距离下APSK星座的优化  17-21
    2.2.3 平均互信息条件下APSK星座的优化  21-29
  §2.3 在非线性信道中考虑APSK星座的优化  29-30
  §2.4 APSK星座的编码  30-31
  §2.5 结论  31-33
第三章 APSK调制解调非线性补偿研究  33-46
  §3.1 卫星HPA的SALEH模型  33-35
  §3.2 HPA非线性补偿技术  35-37
  §3.3 卫星信道传输模型  37-38
  §3.4 迭代法数据预失真补偿  38-41
  §3.5 非线性均衡  41-43
  §3.6 仿真与结论  43-46
第四章 APSK的解调方案  46-57
  §4.1 APSK解调思想  46
  §4.2 载波恢复  46-50
    4.2.1 GFD简化算法  46-48
    4.2.2 DD改进算法  48-50
  §4.3 符号同步  50-51
  §4.4 APSK的软解调方案  51-56
  §4.5 实现流程  56-57
    4.5.1 APSK解调方案(一)  56
    4.5.2 APSK解调方案(二)  56-57
第五章 APSK在DVB—S2中的调制设计  57-64
  §5.1 DVB-S2调制器的总体方案  57-58
  §5.2 星座映射模块  58-59
  §5.3 物理成帧模块  59-61
  §5.4 基带成形滤波、正交调制模块  61-64
结束语  64-65
附录卫星非线性信道SMFD的原理及应用  65-71
  一、线性信道中SMFD的原理  65-67
  二、卫星信道中SMFD的推导  67-68
  三、控制信号的实形式的推导  68-69
  四、仿真结果  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-74
作者在学期间取得的成果  74

APSK星座优化设计及其调制解调研究

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