理论教育 超宽带信号调制方式探究

超宽带信号调制方式探究

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:为提高抗干扰性能,超宽带信号在发射前一般要经过专门的调制,比较常用的编码调制方式有脉冲位置调制和二进制相移键控调制。PPM调制仅仅是根据调制信号来控制超宽带信号的位置,而不需对信号幅度和极性进行控制,因此降低了调制器和解调器的复杂度,易于物理实现。可见,当调制信息等概率出现时,经BPSK调制后的功率谱密度只有连续谱,没有离散谱,这是BPSK较其他调制方式的一大优点。

超宽带信号调制方式探究

为提高抗干扰性能,超宽带信号在发射前一般要经过专门的调制,比较常用的编码调制方式有脉冲位置调制(PPM调制)和二进制相移键控调制(BPSK调制)。下面以一阶导数高斯脉冲信号作为基本的超宽带信号为例进行讨论。

一、PPM调制

PPM(Pulse-Position Modulation)调制是根据调制信息来改变超宽带信号脉冲位置的一种调制方式。当调制数据为0时,脉冲信号位置保持不变;当调制数据为1时,脉冲信号相对于原脉冲位置偏移位置δ。

当调制信息bk∈{0,1}时,PPM调制信号的数学表示式为

式中,p(t)为基本的超宽带信号;img为发射的超宽带脉冲序列;Tf为脉冲周期;ε为脉冲位置偏移量

当调制信息bk等概率出现时,经过PPM调制后的脉冲信号的频谱函数为

PPM调制波形如图6-6所示。PPM调制仅仅是根据调制信号来控制超宽带信号的位置,而不需对信号幅度和极性进行控制,因此降低了调制器和解调器的复杂度,易于物理实现。

图6-6 PPM调制波形

二、BPSK调制(www.daowen.com)

BPSK(Bi-phase Modulation)调制,有时也称为二进制极性调制(Bi-pole Modulation),它是脉冲幅度调制的一个特例。当调制数据为1时,发送一个正极性的脉冲;当调制数据为-1时,发送一个负极性的脉冲。

当调制信息bk∈{+1,-1}时,BPSK调制信号的表达式为

式中,p(t)为基本的超宽带信号;img为发射的超宽带脉冲序列;Tf为脉冲周期。

当调制信息bk等概率出现时,经过BPSK调制后的脉冲信号的功率谱密度为

式中,P(f)为p(t)的傅里叶变换;A为调制信号的幅值。

可见,当调制信息等概率出现时,经BPSK调制后的功率谱密度只有连续谱,没有离散谱,这是BPSK较其他调制方式的一大优点。但是在调制信息bk不等概率出现时,或是在一段短的观察区间内,还是会有离散谱出现的。

BPSK调制波形如图6-7所示。

图6-7 BPSK调制波形

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