雙軟擴頻與π/4DPSK複合調製系統建模仿真

摘要：為了有效提高系統的抗幹擾能力，在已有軟擴頻的基礎上，提出了一種新的雙軟擴頻與π／4DPSK複合調製系統，即發送端數據經過串並轉換後，選取兩組正交碼擴頻並與π／4DPSK調製信號複合後調製載波，接收端下變頻後使用比特軟值解調恢復出發送數據。並進行了系統建模和在AWGN和多徑信道下的誤碼率性能仿真。結果表明，新系統在BER=10-5時比傳統的硬判決解調算法性能提高約3 dB，具有較好的抗幹擾與抗多徑能力。
關鍵詞：軟擴頻；卷積編碼；差分解調；比特軟值；多徑

軟擴頻又稱多進位正交擴頻，是一種高效的擴頻調製方式，它是從直接序列擴頻技術衍生而來的一種新型基帶擴頻技術，與傳統的直接序列擴頻技術相比，它在相同的信息速率和系統帶寬條件下具有更高的擴頻增益，能夠有效解決傳輸帶寬和處理增益之間的矛盾。π／4DESK是一種比較適合衰落信道傳輸的調製方式，在移動通信中得到了廣泛使用，其解調不需要相干載波，因而不存在相位模糊等問題。文獻對雙軟擴頻系統進行了性能分析，但I、Q兩路採用同一組擴頻碼集合，增加了後續解調工作的複雜度，同時受限於硬判決方式，系統性能有進一步提升的空間。文獻和文獻給出了雙軟擴頻系統的軟信息提取算法，並進行了FPGA實現，由於僅使用了軟擴頻，與複合系統相比，解調端需要更多的相關器，複雜度較高。文獻提出了DNOrth-MDPSK的差分解調算法，從理論上進行了分析，但所提算法較複雜，不方便工程實現。
針對這一情況，筆者提出了一種新的雙軟擴頻與π／4DPSK複合調製系統，即將2路軟擴頻信號與1路π／4DPSK差分相位調製信號進行複合後分別經I路和Q路同時進行傳輸，在接收端使用比特軟值進行解調，對所提系統使用Matlab／Simulink進行了建模，並對所建模型在AWGN與多徑信道下進行了誤碼率性能仿真。

1 雙軟擴頻與π／DPSK調製結構
雙軟擴頻與π／4DPsK調製結構如圖1所示，數據經串並轉換分為3路，2路1bM bit數據進行軟擴頻，分別從2個維的正交擴頻碼集合WI和WO中各選擇一個正交序列，1路2 bit數據進行π／4DPSK調製。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/155254.htm

設在第n個符號周期內兩支路發送的擴頻碼序列分別為，第n個符號與第n-1個符號的相位差為△θ，則發送信號的等效低通表達式為：

式中：TS為符號周期；(n-1)Ts≤t≤nTs。相位差△θ根據π／4DPSK調製，由表1決定。

對基帶信號上變頻，載波exp(jωct)，則發射信號表達式為：