摘 要:在對(duì)比分析常用的三種線性調(diào)頻通信多址技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)時(shí)間交疊多址技術(shù)的基本原理和其在AWGN信道下的誤碼性能進(jìn)行了理論分析。通過MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)了四種線性調(diào)頻技術(shù)在采用時(shí)間交疊多址技術(shù)時(shí)的誤碼性能分析,分別給出了在高斯白噪聲信道下,各種技術(shù)分別在用戶數(shù)為一、四、六、八情況下的誤比特圖,并進(jìn)行分析比較。
關(guān)鍵詞:線性調(diào)頻;多址接入;時(shí)間交疊多址技術(shù);誤比特率
中圖分類號(hào):TN915
線性調(diào)頻技術(shù),因其自身所具有的帶寬較寬、對(duì)于多普勒頻移不敏感、滿足長(zhǎng)距離無中繼傳輸需求等多種優(yōu)點(diǎn),逐漸受到了人們的更多關(guān)注,并且被應(yīng)用到了對(duì)流層散射通信[1]、超帶寬通信(UWB)和水聲通信等多個(gè)領(lǐng)域。
而對(duì)于一個(gè)通信系統(tǒng)來說,多址技術(shù)的優(yōu)劣將直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能。常見的基于線性調(diào)頻的多址接入技術(shù)主要包括多調(diào)頻率多址接入技術(shù)、碼分多址接入技術(shù)和多載頻多址接入技術(shù)。
1 常見的基于線性調(diào)頻的多址技術(shù)比較
(1)通過采用多個(gè)子頻帶疊加的方法(即頻率交疊),提高頻譜的利用率;
(2)產(chǎn)生陷波可以用來抑制來自其它無線設(shè)備的干擾??梢詫?shí)現(xiàn)信號(hào)在頻率、時(shí)間或空間上的重疊,且具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
缺點(diǎn)對(duì)發(fā)射端的硬件設(shè)備要求較高(若采用模擬設(shè)備,則此技術(shù)會(huì)大大增加整個(gè)發(fā)射端的設(shè)備復(fù)雜度。)疊加信號(hào)受到初始相位相同的信號(hào)調(diào)制,從而產(chǎn)生較大的瞬時(shí)功率峰值和峰值平均功率比[1]。進(jìn)而引起信號(hào)的非線性失真,造成頻譜擴(kuò)展或帶內(nèi)信號(hào)畸變等,使得整個(gè)系統(tǒng)的性能下降。(1)存在多址干擾;
(2)為獲得較高的速率,線性調(diào)頻信號(hào)的時(shí)間寬度就必須較短。同時(shí),為了獲得較大的時(shí)寬帶寬積,就需要較帶寬較大,這對(duì)硬件設(shè)備的性能提出了較高的要求。
表1 三種線性調(diào)頻多址技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)比較
2 時(shí)間交疊多址技術(shù)研究
2.1 基本原理。時(shí)間交疊多址技術(shù),指將時(shí)間按照一定的寬度劃分為多個(gè)幀,在每一幀內(nèi)為每位用戶分配不同的時(shí)間段,用于發(fā)送當(dāng)前用戶信息的技術(shù)。
(3)仿真結(jié)果與分析。我們通過MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)了四種線性調(diào)頻技術(shù)在采用時(shí)間交疊多址技術(shù)時(shí)的誤碼性能,如圖2至圖5所示。這四種線性調(diào)頻技術(shù)包括二進(jìn)制正交鍵控(Binary Orthogonal Keying)、四進(jìn)制雙正交鍵控(Quadruple Bi-Orthogonal Keying)、基于二進(jìn)制移相鍵控的直接調(diào)頻(Binary Phase Shift Keying-Direct Modulation)和基于π/4-差分四相移相鍵控的直接調(diào)頻(π/4-Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying-Direct Modulation)。并分別給出了在高斯白噪聲信道下,用戶數(shù)為一、四、六、八情況下的誤比特圖 (假設(shè)系統(tǒng)完全同步)。
3 結(jié)束語
首先介紹了常用的線性調(diào)頻多址技術(shù),即多調(diào)頻率多址接入技術(shù)、多載頻多址接入技術(shù)和碼分多址接入技術(shù)。并對(duì)其各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析和比較。然后,介紹了時(shí)間交疊多址技術(shù)的基本原理,完成了其在AWGN信道下的誤碼率分析。最后,通過MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)了此多址技術(shù)在四種線性調(diào)頻技術(shù)中的應(yīng)用,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較。我們發(fā)現(xiàn)在采用時(shí)間交疊多址技術(shù)后,四種線形調(diào)頻信號(hào)表現(xiàn)出了良好的抗噪性能,且此種多址技術(shù)更適合于直接調(diào)頻技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
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作者單位:北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司信息技術(shù)部,北京 100621