基于压缩感知的mfsk信号解调方法分析

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1、第一章绪论3影的方法来判断低阶MFSK调制信号的稀疏程度。接着分别对l·稀疏条件和2一稀疏条件的相干解调和非相干解调以及不同压缩测量向量维数的SCD算法进行了仿真，得出了基于不同稀疏程度的压缩解调模型的SCD算法的解调性能优于非相干解调的解调性能，逊于相干解调的解调性能，且在达到相同误码率时，SCD算法需要的数据量远远低于相干解调算法需要的数据量，同时随着压缩测量向量的维数M的增加解调性能不断提高的结论。最后介绍了基于压缩最大似然序列检测的MSK信号解调算法，得出了CMLSD算法的解调性能略低于相干解调算法的解调性能，但是在达到相同的误码率时，前者所需数据量远远小于后者所需数据量的结论。

2、第五章对本文全部内容的总结以及对未来工作的展望。4基于压缩感知的MFSK信号解调方法研究第二章MFSK信号以及压缩感知基本理论本章首先介绍了MFSK信号的基本原理、实现方法以及MFSK信号两种传统的解调方法，即MFSK相干解调技术和非相干解调技术，接着介绍了MSK信号的基本原理、实现方法和解调技术。然后重点介绍了压缩感知的基本理论，其中主要包括了信号的稀疏表示、观测矩阵的设计和重构算法的研究三个部分。2．1关于MFSK信号多进制数字频率调制【5](MFSK)简称为多频制，它是2FSK的推广，即用多个不同的载波频率代表多种数字信息。2．1．1MFSK信号的产生MFSK系统的组成方框图如图2

3、．1所示，其中发送端采用键控选频的方式。一邑H军广]二进制信息串／井2圈母相加嚣变逻辑换电路M串图2．】MFSK系统结构图图中，串一并变换器和逻辑电路将输入的二进制码(每k个码元为一组)相应地转换成M种状态的一组组多进制码。而这M个状态分别对应M个不同的载波频率。当某组k位二进制码到来时，逻辑电路的输出端会同时接通某个门电路并关闭其余门电路，将相应的载波频率发送出去。当M组二进制码元输入时，经过相加器进行合并后输出的就是一个M进制的调频信号波形。6基于压缩感知的MFSK信号解调方法研究在MFSK中，M种发送符号表达式为：驰，=悟cos蛳㈦弭瑚^⋯加，p·，其中E为单位符号的信号能量；婢为

4、载波角频率，共有M种取值，I为码元持续时间。即通常令载波频率／=2碱2妾，刀为正整数。此时，M种发送信号互相正交，毫SlQ、)Sj∽dt：0，i≠j2．1．2MFSK信号的非相干解调技术(2-2)M频制的非相干解调器的组成部分包括：M个带通滤波器，其中M个带通滤波器的中心频率分别与发送端的M个载频相对应，其作用是滤除相应中心频率之外的分量；M个包络检波器，其作用是对信号的包络进行检测；一个抽样判决器，其作用是对待检值按照某种规则进行判决：一个逻辑电路，其作用是控制和产生与发送码元相对应的频率。其具体结构见图2．2。当MFSK信号到达接收端时，在一个码元周期内，只有和发送端发出的频率相对应

5、的某个带通滤波器可以收到信号，其余的就只能收到噪声。接着抽样判决器会比较每个包络检波器的输出电压，并选择其中的最大值作为输出，即输出一位与发端载频相对应的M迸制数。然后逻辑电路会把这个M进制数译成k位二进制并行码，做并／串变换后将二进制信息输出，就完成了信号的解调过程。第二章MFSK信号以及压缩感知基本理论抽样和判决图2．2MFSK信号非相干解调器结构图对于MFSK的相干解调技术，只需将MFSK的非相干解调技术中的包络检波器替换成相关解调器即可，但是由于相干解调比较复杂，要求有精确相位的参考信号，因此对于MFSK信号很少使用相干解调，常采用非相干解调。2．2关于MSK信号最小移频键控(M

6、SK)是移频键控(FSK)的一种改进型。在FSK方式中，相邻码元的频率不变或者跳变一个固定值。在两个相邻频率跳变的码元之问，其相位通常是不连续的。MSK对FSK信号作了某种改进，是使其相位始终保持连续不变的一种数字调制方式。2．2．1MSK信号的特点MSK是一种在无线移动通信中很有优势的数字调制方式，它具有以下两种特点：1．信号包络是恒定的，系统可以使用廉价的非线性器件；2．数据传输速率的1．5倍的带宽内包含了信号能量的99．5％。谱密度随频率倒数的四次幂而下降，而离散相位FSK信号的谱密度却随频率倒数的平方下降。因此，MSK信号在带外产生的干扰非常小。MSK属于线性连续相位路径数字调制

7、，是连续相位移频键控的一种特殊情况，也称为最小移频键控(MSK)。这种调制方式是以最小的调制指数(h=O．5)获得正交的调制信号。3基于压缩感知的MFSK信号解调方法研究MSK调制方式是数字调制技术的～种。数字调制是数字信号转换为与信道特性相匹配波形的过程。调制过程就是输入数据控制(键控)载波的幅度、频率和相位。2．2．2MSK信号的产生与解调MSK调制是2FSK调制的一种特殊情形，它产生的信号具有包络恒定、相位连续的特点，同时它还