频谱重叠因子对数字调制系统的性能影响分析-哈尔滨工程大学学报.pdfVIP

第３７卷第４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３７ №．４ ２０１６年４月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａｐｒ．２０１６ 频谱重叠因子对数字调制系统的性能影响分析 郭黎利，李清伟，戴佳，刘湘蒲 （哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 １５０００１） 摘　 要：一般数字调制系统的性能分析都是在信号、噪声统计规律的基础上，通过时域的数学方法进行的，但针对 目前和未来复杂通信环境（如认知无线电系统的授权用户规避、窄带或宽带干扰影响等问题），经典的分析方法尚 不能准确、定量的描述数字调制系统的误码率性能。 该论文从频域分析的角度出发，提出了频谱重叠因子（ｓｐｅｃ⁃ ｔｒｕｍ ｏｖｅｒｌａｐ ｆａｃｔｏｒ，ＳＯＦ）的概念，推导并修正了干扰存在下经典的２ＡＳＫ、ＢＰＳＫ和ＦＳＫ调制方式的误码率公式。 在 证实直观物理意义的基础上，给出了定量的数学描述。 实验仿真结果验证了频域分析的正确性。 关键词：误码率；时域分析；授权用户；频谱重叠因子（ＳＯＦ）；数字调制；频域分析 ｄｏｉ：１０．１１９９０／ ｊｈｅｕ．２０１５０４０６３ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．ｕ１１０２．０１０．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＮ９１１．６　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１６）０４⁃０６１９⁃０６ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｖｅｒｌａｐ ｆａｃｔｏｒ ｏｎ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ＧＵＯ Ｌｉｌｉ，ＬＩ Ｑｉｎｇｗｅｉ，ＤＡＩＪｉａ，ＬＩＵ Ｘｉａｎｇｐｕ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｅｎｅｒａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｄｏ⁃ ｍａｉｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ ｏｆ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ｎｏｉｓｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｓｕｃｈ ａ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎｎｏｔ ｂｅ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄｆｏｒｃｏｍｐｌｅｘｔｒａｆｆｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ｉｎ ｄｏｉｎｇｓｏｉｎｃｌｕｄｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆ ａｖｏｉｄｉｎｇｎａｒｒｏｗｏｒｗｉｄｅｂａｎｄｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓａｎｄａｕｔｈｏｒｉｚｅｄｕｓｅｒｓｉｎｔｈｅ ｃｏｇｎｉｔｉｖｅｒａｄｉｏ（ＣＲ）ｃｕｒｒｅｎｔｌｙａｎｄｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｔｏｍｉｔｉｇａｔｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｔｈｅｕｓｅｏｆｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｏｖｅｒ⁃ ｌａｐ ｆａｃｔｏｒ （ＳＯＦ）ｆｏｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ． Ｃｌａｓｓｉｃａｌ ｂｉｔ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ （ＢＥＲ ）ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆ２ＡＳＫ，ＢＰＳＫ，ａｎｄ ＦＳＫｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｒｅｄｅｒｉｖｅｄａｎｄｒｅｖｉｓｅｄ．Ａｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｉｓ ｇｉｖｅｎ ｂｙｖｅｒｉｆｙｉｎｇｔｈｅｉｎｔｕｉｔｉｖｅｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｗｈｉｃｈｍｅａｎｓｔｈａｔｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｏｖｅｒｌａｐｗｏｒｓｅｎｓｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ