卫星通信中连续相位QPSK调制的带宽效率分析-论文.pdf

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1、2014年8月舰船电子对抗Aug．2014第37卷第4期SHIPBOARDELECTRONICC0UNTERMEASUREV01．37No．4卫星通信中连续相位QPSK调制的带宽效率分析徐华正，程乃平(装备学院，北京101416)摘要：连续相位调制(cPM)是一种带宽效率很高的调制技术，适用于卫星非线性信道。在将正交相移键控(QPSK)表示成CPM的基础上，提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)的谱密度计算公式。利用MATLAB的快速傅里叶变换(FFT)运算仿真了连续相位QPSK(CPQPSK)的功率谱，结果表明CPQPSK较QPSK具有更高的带

2、宽效率。关键词：连续相位QPSK；带宽效率；谱密度；卫星通信中图分类号：TN927．2文献标识码：A文章编号：CN32—1413(2014)04—0095—03BandwidthEfficiencyAnalysisofContinuousPhaseQPSKModulationinSatelliteCommunicationXUHua-zheng，CHENGNai—ping(TheAcademyofEquipment，Beijing101416，China)Abstract：Continuousphasemodulation(CPM)isamodu

3、lationtechnologywithhighbandwidthef—ficiency，andissuitablefornonlinearchannelofsatellite．Basedonrepresentingquarternaryphaseshiftkeying(QPSK)asCPM，thispaperpresentsapowerspectrumdensity(PSD)calculatingfor—mulabasedondiscreteFouriertransform(DFT)，whichusesfastFouriertransform(

4、FFT)basedonMATLABtosimulatethepowerspectrumofcontinuousphaseQPSK(CPQPSK)，andresultsshowthatCPQPSKsignalhashigherbandwidthefficiencythanQPSKsigna1．Keywords：continuousphasequarternaryphaseshiftkeying；bandwidthefficiency；powerspectrumdensity；satellitecommunication的特性，带外辐射小，不易产生码

5、间串扰(ISI)，非常0引言适合卫星信道传输。本文简单论述了CPQPSK调卫星通信中，由于卫星承载的资源有限，功率放制信号的产生，并对其谱密度计算公式进行了推导，大器的重量、体积和散热性要求都比较高。为了提利用MATLAB仿真软件对其在非线性信道下的频高发射功率，卫星上的高功率放大器(HPA)往往工谱进行了仿真和比较，论证了其在卫星通信信道中作在饱和区，加上卫星通信有着多用户的要求，频带的性能。资源宝贵，所以卫星通信信道是一个带宽受限功率1CPQPSK信号模型受限的非线性信道。正交相移键控(QPSK)是目前卫星数字通信中最常用的一种调制方式，它是

6、一种CPQPSK信号可表示为L4]：恒定包络调制技术，依靠相位来传递信息。连续相S(t，a)一^cos[2nfct+(，口)+](1)位QPSK(CPQPSK)是一种四进制的连续相位调制式中：E为符号能量；T为符号周期；为载波频(CPM)[1-3]调制技术，它不仅继承了QPSK恒定包率；90为初始相位；(，a)为承载信息的相位轨迹络的优点，而且通过控制调相信号在时间上的连续函数，可表示为：变化来产生平滑时域信号，有效解决了QPSK调制(，a)一2∑aq(￡一nT)，nT≤t≤(+1)T的相位跳变问题，使得频谱高频分量具有快速滚降(2)收稿日期：2

7、014一O4—2996舰船电子对抗第37卷式中：h为调制指数；a为输入信息序列{±1，±3)；数g(￡)的积分，q(￡)必然是连续函数，式(4)对q(￡)q()为相位整形脉冲，定义为：累加从而保证了f(t，a)的连续性。特别地，当h：1／2，g(￡)采用冲击函数且满足g(￡)=0．5(￡)时，所)=』t。g(r)dr(3)得的CPQPSK信号即传统的QPSK信号。从这个式中：g(￡)为频率整形脉冲，在t∈Eo，LT]时非零且角度考虑，QPSK可以看成CPQPSK的一个特例。q(LT)：1／2，L为关联长度，L取1时称为全响应图1和图2对比了两者的

8、基带时域波形和星座图，CPM，取大于1时为部分响应CPM。仿真中CPQPSK整形脉冲采用矩形脉冲，QPSK采常用频率整形脉冲有矩形脉冲、