基于多码的小波包多载波跳频通信系统

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1、硕士学位论文题目:基于多码的小波包多载波跳频通信系统研究生孙振亚专业信号与信息处理指导教师唐向宏教授完成日期2015年12月杭州电子科技大学硕士学位论文基于多码的小波包多载波跳频通信系统研究生：孙振亚指导教师：唐向宏教授2015年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterWaveletPacketMulticarrier-FrequencyHoppingCommunicationSystemwithMultiocodeCandidate:SunZhenyaSupe

2、rvisor:Prof.TangXianghongDecember,2015杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名：＾日期言／／年月柏｝学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规

3、定，目Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：、曰期年月日Ｗ了＾？—指导教师签名日期；年月ａ（／（／／｝衣杭州电子科技大学硕士学位论文摘要小波包调制（WPM）作为多载波调制技术中的一种，具有较好的灵活性、高保密性和多速率传输等特点，利用小波包基函数的平

4、移自正交性和互正交性，可以使WPM系统具有较强的抗载波间干扰和符号间干扰的能力。论文首先研究了小波变换和小波包变换的相关理论知识，并从频带利用率和抗干扰能力等方面，分析总结了基于传统傅里叶变换的多载波通信系统（OFDM）与基于小波包变换的多载波通信系统（WPM）的优缺点。在此基础上，利用跳频技术（FH）具有频率跳变、隐蔽性强、抗窄带干扰、易于与其他调制技术相结合等特点，将小波包多载波调制技术与跳频技术相结合，研究了基于小波包调制的多载波跳频通信系统（WPM-FH）。论文的主要内容和研究成果体现如下：1．由于MQAM调制是一种频谱利用率较高的调制方式，因此，提出

5、一种基带数据采用MQAM调制的小波包多载波跳频通信系统（MQAM-WPM-FH）。分析了跳频点数、小波包滤波器长度和小波包树结构对系统的影响，推导出了系统的误码率公式。理论分析和仿真结果表明：与OFDM-FH系统相比，WPM-FH系统具有较高的频带利用率和较好的性能；在给定带宽下，通过增大MQAM调制中的M和小波包滤波器长度，可以有效降低多址干扰（MAI）对系统的干扰；在AWGN信道下，不同的小波包树结构对跳频系统的性能影响较小，但小波包调制结构的多样性可以提高系统的安全性。2．由于正交多码调制不仅能够提高系统的数据传输速率，同时也具有更好的抑制子数据流间干扰

6、的能力。因此，在WPM-FH的基础上，引入多码（MCD）调制技术，提出了基于小波包调制的多码多载波跳频通信系统（WP-MCD/MC-FH-CDMA）。推导了系统在Nakagami-m衰落信道下的误码率性能，给出了用户数、小波包类型、小波包滤波器长度以及跳频点数与系统性能之间的关系。理论分析与仿真结果表明：增加小波包滤波器长度可以有效降低系统误码率，但不同小波包类型对系统性能的影响不大；跳频技术的引入不仅增加了系统的安全性，同时也可有效降低多址干扰（MAI）对系统性能的影响，提高了系统的可靠性能。关键词：小波包调制，MQAM，跳频，Nakagami衰落信道，多码

7、调制，误码率I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWaveletpacketmodulation(WPM),asoneofthemulti-carriermodulationnewtechnique,withcharacteristicsofgoodflexibility,highsecurityandmulti-ratetransmission,ithasanexcellentantiintercarrierinterference(ICI)andantiintersymbolinterference(ISI)byutilizingself-orth

8、ogonaltranslationan