逼近信道容量的非等概幅度相移键控星座映射
移动通信第4章_移动通信中的数字调制与解调
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4.2 调制解调的基本功能及要求
综上所述，在移动通信中对调制方式的选 择主要有三条：首先是可靠性，即抗干扰性 能，选择具有低误比特率的调制方式，其功 率谱密度集中于主瓣内；其次是有效性，它 主要体现在选取频谱有效的调制方式上，特 别是多进制调制；第三是工程上易于实现， 它主要体现在恒包络与峰平比的性能上。
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4.2 调制解调的基本功能及要求
若将上述由0与1组成的基带二进制调制进一步推广 至多进制信号，将产生相应的MASK、MFSK、 MPSK和MQAM调制。 在实际的移相键控方式中，为了克服在接收端产生 的相位模糊度，往往将绝对移相改为相对移相DPSK 以及DQPSK。另外在实际移相键控调制方式中，为 了降低已调信号的峰平比，又引入了偏移 QPSK(OQPSK)、π/4-DQPSK、正交复四相移键控 CQPSK，以及混合相移键控HPSK等等。
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4.1 移动通信系统的物理模型
由于用户高速移动导致的频率扩散即多普勒频移 而引入的时间选择性衰落。它在高速移动通信尤为突 出。其最为有效的克服方法是采用信道交织编码技术， 即将由于时间选择性衰落带来的大突发性差错信道改 造成为近似性独立差错的AWGN信道。
移动通信系统
第四章 移动通信中的数字调制与解调
2021年3月16日星期二
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第四章 移动通信中的数字调制与解调
主要内容： 4.1 移动通信系统的物理模型 4.2 调制/解调的基本功能及要求 4.3 调制技术的基本概念 4.4 数字调制技术 4.5 扩频调制技术 4.6 MQAM调制技术
吉林大学学报(信息科学版)第37卷总目次
第6期吉林大学学报（信息科学版）第37卷总目次I吉林大学学报（信息科学版）第37卷总目次第1期信息与通信工程Shearlet 域深度残差CNN 用于沙漠地震信号去噪 逼近信道容量的非等概幅度相移键控星座映射 控制科学与工程高超声速飞行器气动耦合分析及协调控制研究“ 分布时滞网络控制系统的非脆弱厶2丄”控制… 多永磁同步直线电机协同控制研究..........计算机科学与技术虚拟化平台构建操作系统函数调用关系方法................................ 刘望桐，罗森林，闫广禄，潘丽敏，QAMAS GUL KHAN SAFI （................王明君，吴庆宪（47 王 琼，刘美万，任伟建，王天任（ ................王桂荣，金小峰（ ................李温温，王吉彬（ 刘社民，李建功，裴付中，韩学军（郑升，李月，董新桐（................吕呈悦（侯思远，吴庆宪，王玉惠, ................李艳辉, .......李金子，肖炯然,李云鑫（ 曹毅茗（ 潘剑飞（18))15253240)))多无人机协同机场驱鸟任务分配........ 无人机航迹规划常用算法综述........... 基于计算语音方法的朝蒙单元音对比研究- 基于PCA 的指节纹图像全局特征提取与识别 基于改进神经网络算法的电力系统经济调度 创新园地大数据背景下的恐怖主义信息传播途径分析 适用于阿尔茨海默患者的智能穿戴式设备• 四旋翼飞行器自主循迹取物运输系统的研究 利用信息交互最优权重改进神经网络的方法孙学诚，陈 前，唐家骏，石小川（邱仕林，吕悦萌，秦子长，杨夏宏鉴，刘宏楠，刘涛，滕.......徐阳，张忠伟，刘58687580)))))))) 飞(100) 明(107)光（8896第2期信息与通信工程基于量子点白光LED 的可见光通信系统......岸船通信的抗干扰和保持通信时间预测研究… 控制科学与工程忆阻神经网络图像处理综述.................煤矿井下R-OTDR 光纤EEMDMAF 去噪算法研究 温室二氧化碳浓度测控系统...............王昊丰，李梓文，郑传涛（113） 莫 凡，董 颖，刘军涛（119）高宏宇，黄文丽，董宏丽，李佳慧，吴宇墨（127） ................ 郭继坤，兰沂梅，李 削（134） ................ 齐海英，牛新涛，郑传涛（141）计算机科学与技术Lab 空间的改进Zr-means 算法彩色图像分割 ......基于LBS 的盘山公路防对头碰撞及监测系统 …… 基于关键节点的影响力最大化算法.............基于车牌检测的前方车辆识别方法..............智能电子围棋棋盘...........................基于Spark MLlib 协同过滤算法的美食推荐系统研究 基于FSWT 和GBDT 的癫痫脑电信号分类研究•… 基于模拟目标的光测装备实战化训练方法研究••… 霍凤财，孙雪婷，任伟建，杨 迪，于 涛（148）.........................王宁邦，徐博（155） 王越群，于 健，邹跃鹏，李永丽，董立岩（162） ................赵逸群，刘富，康冰（168） 隋 振，侯天晨，段绿辉，吴 涛，张天星（174） ..................................徐林（181） ......................... 李昕迪，陈万忠（186） ..................................周学仕（194）创新园地基于蓝牙技术的无导联线动态心电仪设计凌振宝，周路佳，段荣宙，董唯昊（202）基于遍历算法的巡航清漂船控制系统黄振葵，申雯竹，杜巧玲，杨婷婷，严馨禹，吴东睿（208）地下管廊综合控制系统的研发邓函知，唐 银，赵祥志，王小锐，刘 松（216）n吉林大学学报（信息科学版）第37卷总目次第37卷第3期信息与通信工程a噪声背景下谐波恢复方法研究................基于耦合电感低输入电流纹波高增益DC/DC变换器基于隐朴素贝叶斯分类方法的垂直切换算法……移动边缘计算中两阶段多应用资源分配算法.....基于跟随领航者的车辆自适应编队控制.......... 基于互信息的变模态分解算法及应用...........基于B/S架构多终端民主测评系统的设计.......控制科学与工程基于纹理特征优化I.PQ的手背静脉提取方法.....基于云台相机的四旋翼无人机跟踪控制系统....T-S模糊切换系统的非脆弱鲁棒仏控制.......... 基于改进型蚁狮算法的PID控制器参数优化……风力机与储能系统协调控制降低风电波动.......电子科学与工程.......车晓男，石要武，王士谦，李旭晨（223）付光杰，郭长江，丁善峰，牛陆陆，句补兰（230）................李宏磊，丛玉良，任柏寒（238）.........................李玲，顾琳（245）.........................黄健飞，马彦（253）................尹淑欣，段玉波，刘云菲（260）................霍庆生，谭红，吴男（265）富（273）冰（278）鹏（286）................张詰原，刘.......车玉涵，刘富，康................李艳辉，薄边莉，何辉，杨彦方，刘文静（292）.......王金玉，王娇娇，孟子慧（299）具有模数转换功能的数字电位器电桥电路•红外测油仪中信号调理电路的设计与研究基于双阳极界面修饰层有机太阳能电池研究小型自适应翻转攀爬机器人的设计与实现•基于CFFCA的全驱动五指灵巧手抓取研究适用于微弱信号检测的低噪声仪表放大器•基于互相关算法的单丝取向度测址方法….................................孔德旭，李传南（305）...............张庆玲，赵格格，朴盛华，李宝华（310）........................申思，石景龙，康博南（315）........................刘思南，马凝，杜巧玲（322）...............马凝，刘思南，陈弘维，杜巧玲（332）........................李捷菲，尼启良，王富昕（341）......季春秋，刘文杰，张广鹏，陈小彦，李宝华（346）第4期信息与通信工程基于WIF1技术的远程示波器实验设备研制…•基于开关电源的智能电瓶车充电系统研究-•多光学间隔层结构的聚合物太阳能电池......控制科学与工程无模型预测控制及在澳化锂机组控制中的应用••时变时滞奇异摄动Lurie系统的稳定性分析…计算机科学与技术基于Bi-LSTM和Max Pooling的答案句抽取技术•基于高斯学习多峰延迟粒子群优化算法.....基于混合算法的点云配准方法研究..........基于卷积神经网络的手绘草图识别..........基于特征提取的网贷平台生存关键因素研究■" K-means算法聚类中心选取.................电场作用下海马锥体神经元等效应建模.......基于云计算的智能人脸识别借阅系统研究……基于场景理论的STAC课程数据库自动检索系统万云霞，千承辉，魏庆丽，高乐，凌振宝（351）刘兴伟，梁佩佩，储珂煜，李孟琦，刘卫平（359）.........................董卓，陈永森（366）董娜，冯宇，吴爱国，韩学烁（372）.........................孙凤琪（382）王策，万福成，于洪志，马宁，吴甜甜，杨方韬（390）................康朝海，王思琪，任伟建，王博宇（399）.......任伟建，高梦宇，高铭泽，张鹏，刘丹（408）................印桂生，严雪，王宇华，张震（417）.........................于卓熙，温馨，李梦丽（426）.........................张朝，郭秀娟，张坤鹏（437）..........................................王海洋（442）.........................薛健，祖央，岑丹（450）................李曙军，张宏杰，王海棠，王秋爽（457）第5期信息与通信工程自适应结构方向复扩散压制沙漠地震随机噪声林红波，张丹丹（463）第6期吉林大学学报（信息科学版）第37卷总目次IU ……别玉涛，李兆玺，李 蛟，张宇楠，赵宏伟（470） .......................................孙凤琪（476） ............. 张利巍，高 胜，陈 昆，常玉连（482） ……梁洪卫，刘冬冬，阚玲玲，高丙坤，邹岱峰（490）基于树结构的局维晶格编解码算法........时变时滞奇异摄动Lurie 系统的控制器设计• 用于导管架全遍历检测的ROV 路径规划…… 基于VMI ）改进算法的气体管道泄漏检测••… 电子科学与工程基于FFT 的互感式电流信号检测装置的设计 .........................千承辉，刘气敏材料Zn 2SnO 4的制备及其特性测量的实验研究…李 昕，郭文滨，牛立刚，贺 四探针法测试半导体掺杂浓度的实验研究............王 蕊，牛立刚，贺 媛，李计算机科学与技术自适应学习系统中开放性学习者模型实证研究 基于变分模态分解的相关能量爛自适应阈值去噪 细粒度课程知识元组织模型及知识图谱实现… 远程终端可控AI 门禁系统..................基于LabVIEW 的抽象化模拟电路实验教学系统基于CST 的连接器仿真研究 ...............基于Unity 3D 的沥青混合料车辙虚拟仿真系统…局域网恶意代码入侵自动安全监测系统设计-•图书馆文献信息资源智能推荐检索平台设计 创新园地基于深度学习的CT 影像肺结节检测..........基于卫星遥感影像的土地分类实验方法研究…赫，黄晓菲，惠乾鑫（497） 媛，王 蕊，纪永成（502） 昕，纪永成，郭文滨（507）....... 王丽萍，赵 蔚，魏久鸿（512） ................刘霞，李文（518） .......袁满，仇婷婷，胡超（526） ................孔垂禹，岑丹（533） ....... 刘大勇，姚 丹，郑传涛（539） 刘士兴，鲁 伟，宋亚杰，孙 操（545） 赵 毅，向阳开，梅迎军，伍 燕（553） .........................李建（559） .........................哈金花（566）赵梓淇，裴 韵，常振东，王 博，安烁文，李文辉（572） ................ 彭天凡，范昕桐，任瑞治，顾玲嘉（582）第6期信息与通信工程基于空间分数阶复扩散的地震勘探噪声压制..... 基于局部均值分解的高频金融数据波动率估计…… 基于2D-VMD 与CC 结合的模态重构算法......... 基于ZC 序列的OFDM 系统定时同步改进算法••… 基于格网系的无线网络多信道信息融合方法...... 计算机科学与技术口语对话系统中对话管理的演变........... 基于图像技术的钢球精确计数与尺寸识别系统…… 基于卷积神经网络的隐式评价对象识别.......... “互联网+”背景下高校MOOC 互动教学模式框架研究 混沌图引力搜索算法求解压力容器约束问题..... 军事融合式物流运输调度节点规划模型分析..... 统一容灾备份技术在高校数据安全中的应用…… 基于回复支持的关键评论提取方法............. 用于轨道交通车载电源性能自动化评测系统...... 大数据云存储下海量数据传输完整度控制技术••… 基于微信的网络故障二维码报修及维护系统..... 审计信息系统全覆盖联网数据精准定位方法..... 基于变分水平集图像分割的视频烟雾检测方法••…《吉林大学学报（信息科学版）》第37卷总目次......................... 林红波，邢诣炜，马骏驰（589） 秦喜文，冯阳洋，董小刚，李巧玲，周红梅，郭佳静（596） ....... 高宏宇，马立园，董宏丽，路敬祎，刘文庆（603） ..................................张秀艳，刘珈池（610） ..........................................葛学东（617）霍晓凯，史冬辉，石一锐，周 柚，时小虎，吴春国（623） ....... 李彦清，何绍鑫，赵俊潇，刘双宇，任 涛（631） ......................... 胡 荣，崔荣一，赵亚慧（638） ..................................邵岩，隋欣（645） ..................................姜然，姜建华（652） ..................................刘晓刚，段志云（658） ......................... 付向艳，蒲伟华，甘 霖（664） .......郭楠，张勤，徐红艳，郭舒，刘志国（671） 王文军，郭玉峰，林旭光，郭昊天，李 斌，刘卫平（677） ..........................................李炜（682） ..................................王宁邦，徐博（687） .................................. 郭文骏，陈雄智（695） ..........................................李明明（701）...........（I ）第37卷卷终吉林大学学报（信息科学版）第37卷总目次第37卷Journal of Jilin University(Information Science Edition)CONTENTSVol.37No.1INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERINGShearlet Domain Deep Residual CNN for Removing Noise from Desert Seismic Signals........................................................................................................................................ZHENG Sheng,LI Yue,DONG Xintong(1) Non-Equiprobable Amplitude Phase Shift Keying Design for Near-Capacity Constellation Mapping........................LU Chengyue(8) CONTROL SCIENCE AND ENGINEERINGAerodynamic Coupling Analysis and Coordinated Control of Hypersonic Vehicle..........................................................................................................HOU Siyuan,WU Qingxian,WANG Yuhui,LI Yunxin(15) Non-Fragile L2-£x Control For Networked Control Systems with Distributed Delay.............................LI Yanhui,CAO Yiming(25) Research on Cooperative Control of Multi-PMSM Linear Motors.....................................LI Jinzi,XIAO Jiongran,PAN Jianfei(32) COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYHardware Virtualization Based Operation System Kernel Function Call Relations Generation Method.........................................................LIU Wangtong,LUO Senlin,YAN Guanglu,PAN Limin,QAMAS GUL KHAN SAFI(40) Cooperative Task Assignment of Multi-UAVs Bird-Driving at Airport.........................................WANG Mingjun,WU Qingxian(47) Overview of Common Algorithms for UAV Path Planning............WANG Qiong,LIU Meiwan,REN Weijian,WANG Tianren(58) Comparative Study of Pure Vowels in Korean and Mongolian leased on Computational Phonetic MethodWANG Guirong,JIN Xiaofeng(68) Global Feature Extraction and Recognition for Finger Knuckle Print Image Based on PCA................LI.Wenwen,WANG Jibin(75) Economic Dispatch of Power System Based on Improved Neural Network Algorithm..........................................................................................................LIU Shemin,LI Jiangong,PEI Fuzhong,HANG Xuejun(80) INNOVATION CENTERAnalysis on Spread of Terrorism through Media in Era of Big Data.................................................................................................SUN Xuecheng,CHEN Qian,TANG Jiajun,SHI Xiaochuan(88) Intelligent Wearable Devices for Patients with Alzheimers Disease..........................................................................................................QIU Shilin,LU Yuemeng,QIN Zichang,YANG Guang(96) Study of Automatic Tracking and Object Grasping System of Quadrotor..................................................................................................................XIA Hongjian,LIU Hongnan,LIU Tao,TENG Fei(100) Improving Neural Network Method by Using Information Interaction Optimal Weight......................................................................................................................................XU Yang,ZHANG Zhongwei,LIU Ming(107)Vol.37No.2INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERINGVisible Light Communication System Based on Quantum Dot White LED.......WANG Haofeng, 1.1Ziwen,ZHENG Chuantao(113) Research on Anti-Interference of Shore Ship Communication and Ship Communication Time Forecast................................................................................................................................................MO Fan,DONG Ying,LIU Juntao(119) CONTROL SCIENCE AND ENGINEERINGReview for Image Processing of Memristive Neural Networks....................................................................................GAO Hongyu,HUANG Wenli,DONG Hongli,LI Jiahui,WU Yumo(127) Research on Denoising Algorithm of R-OTDR Fiber EEMDMAF in Coal Mine....................GUO Jikun,LAN Yiniei,LI Yan(134) Measurement and Control System for Carbon Dioxide Concentration in Greenhouse...............................................................................................................................QI Haiying,NIU Xintao,ZHENG Chuantao(141) COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYImproved A-Means Algorithm Based on Lab Space for Color linage Segnientation................................................................................................HUO Fengcai,SUN Xueting,REN Weijian,YANG Di,YU Tao(148) System for Traffic of Mountain Roads Head-on Collision and Monitoring Based on LBS....................WANG Ningbang,XU Bo(155) Influence of Key-Nodes Based Maximization AlgorithmWANG Yuequn,YU Jian,ZOU Yunpeng,LI Yongli,DONG Liyan(162) Vehicle Identification Method Based on License Plate Detection.........................................ZHAO Yiqun,LIU Fu,KANG Bing(168) Intelligent Electronic Chessboard Based on the Principle of Voltage-Division...................................................................................SUI Zhen,HOU Tianchen,DUAN Liihui,WU Tao,ZHANG Tianxing(174) Research of Food Recommendation System Based on Spark MLlib.........................................................................................XU Lin(181) Classification of Epileptic EEG Signals Based on Frequency Slice Wavelet Transform and Gradient Boosting Decision Tree .............................................................................................................................................................LI Xindi,CHEN Wanzhong(186) Research on Practical Training Method for Optical Measurement Equipment Based on Simulation Target............ZHOU Xueshi(194) INNOVATION CENTERResearch on Bluetooth-based Unwired Dynamic Electrocardiograph.............................................................................................LING Zhenbao,ZHOU Lujia,DUAN Rongzhou,DONG Weihao(202) Studies on Control System of Small-Scale F'loat-Garbage Automatic Cruise Ship Based on Open-Water Traversal Algorithm .........................................HUANG Zhenkui,SHEN Wenzhu,DU Qiaoling,YANG Tingting,YAN Xinyu,WU Dongrui(208) Underground Pipeline Integrated Control System Development..............................................................................DENG Hanzhi,TANG Yin,ZHAO Xiangzhi,WNAG Xiaorui,LIU Song(216)第6期吉林大学学报（信息科学版）第37卷总目次Vol.37No.3INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERINGResearch on Hannonic Restoration in a Noise Background................CHE Xiaonan,SHI Yaowu,WANG Shiqian,LI Xuchen(223) High Gain DC/DC Converter Based on Coupled Inductance with Ix)w Input Current Ripple................................................................................FU Guangjie,GUO Changjiang,DING Shanfeng,NIU Lulu,JU Bulan(230) Adaptive Vertical Switching Algorithm Based on Hidden Naive Bayesian Classification...................................................................................................................................LI Honglei,CONG Yuliang,REN Bai han(238) Two-Stage Multi-Application Resource Allocation Algorithm in Mobile Edge Computing.................................IJ Ling,GU Lin(245) Adaptive Formation Control for Vehicles Based on Leader-Follower Strategy.....................................HUANG Jianfei,MA Yan(253) Variational Mode Decomposition Filtering Combining Mutual hifonnation and Its Application........................................................................................................................................YIN Shuxin,DUAN Yubo,LIU Yunfei(260) Design of Multi-Terminal Democracy Evaluation System Based on B/S Architecture........................................................................................................................................HUO Qingsheng,TAN Hong,WU Nan(265) CONTROL SCIENCE AND ENGINEERINGOptimized LPQ Method for Extracting the Dorsal Vein of Hand...........................................................ZHANG Zheyuan,LIU Fu(273) Quadrotor Tracking Control System Based on PTZ Camera......................................................CHE Yuhan,LIU Fu,KANG Bing(278) Non-Fragile Robust H x Control of T-S Fuzzy Switched Systems...................................................................LI Yanhui,BO Peng(286) Parameter Optimization of PII)Controller Based on Improved Ant Lion Optimization Algorithm......................................................................................................................BIAN Li,HE Hui,YANG Yanfang,LIU Wenjing(292) Wind Turbine and Energy Storage System Control for Stabilizing Wind Power...............................................................................................................................WANG Jinyu,WANG Jiaojiao,MENG Zihui(299) ELECTRONIC SCIENCE AND ENGINEERINGBridge Circuit with Analog-to-Digital Conversion Function Based on Digital Potentiometer............KONG Dexu,LI Chuannan(305) Design and Research of Signal Conditioning Circuit in Infrared Oil Content Analyzer.................................................................................................ZHANG Qingling,ZHAO Gege,PIAO Shenghua,LI Baohua(310) Study of Organic Solar Cells Based on Double Anode Interface Modified Layer...........SHEN Si,SHI Jinglong,KANG Bonan(315) Design and Implementation of Small Self-Adaptive Flip Climbing Robot.............................LIU Sinan,MA Ning,DU Qiaoling(322) Research on Full Driven Five-Fingered Dexterous Hand for Grasping Based on CFFCAMA Ning,LIU Sinan,CHEN Hongwei,DU Qiaoling(332) Low Noise Instrumentation Amplifier for Small Signal Detection.........................................LI Jiefei,NI Qiliang,WANG Fuxin(341) Method of Measuring Single Orientation Based on Cross-Correlation Algorithm............................................................................JI Chunqiu,LIU Wenjie,ZHANG Guangpeng,CHEN Xiaoyan,LI Baohua(346)Vol.37No.4ELECTRONIC SCIENCE AND ENGINEERINGDevelopment of Remote Oscilloscope Experiment Equipment Based on WIFI Technology................................................................................WAN Yunxia,QIAN Chenghui,WEI Qingli,GAO Le,LING Zhenbao(351) Study on Intelligent Battery Charging System Based on Switching Power System....................................................................................LIU Xingwei,LIANG Peipei,CHU Xunyu,LI Mengqi,LIU Weiping(359) Polymer Solar Cells with Multiple Optical Spacers............................................................................DONG Zhuo,CHEN Yongsen(366) CONTROL SCIENCE AND ENGINEERINGModel-Free Predictive Control and Its Application in Control of Lithium Bromide Unit..................................................................................................................DONG Na,FENG Yu,WU Aiguo,HAN Xueshuo(372) Stability Analysis of Singularly Perturbed Lurie Systems with Time-Varying Delay......................................................SUN Fengqi(382) COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYAnswer Sentence Extraction Technology Based on Bi-LSTM and Max Pooling.............................................................WANG Ce,WAN Fucheng,YU Hongzhi,MA Ning,WU Tiantian,YANG Fangtao(390) Multimodal Delayed Particle Swarm Optimization Algorithm Based on Gaussian Leaniing........................................................................................................KANG Chaohai,WANG Siqi,REN Weijian,WANG Boyu(399) Research on Point Cloud Registration Method Based on Hybrid Algorithm....................................................................................REN Weijian,GAO Mengyu,GAO Mingze,ZHANG Peng,LIU Dan(408) Sketch Recognition Based on Convolution Neural Network................YIN Guisheng,YAN Xue,WANG Yuhua,ZHANG Zhen(417) Research on Key Survival Factors of Online Lending Platfonn Based on Feature Extraction................:..............................................................................................................................YU Zhuoxi,WEN Xin,LI Mengli(426) Clustering Center Selection on K-means Clustering Algorithm........................ZHANG Zhao,GUO Xiujuan,ZHANG Kunpeng(437) Hippocampal Pyramidal Neuron Modeling by Applying Extemal Electric Field..................................................WANG Haiyang(442) Research on Intelligent Face Recognition Lending System Based on Cloud Computing............XUE Jian,ZU Yang,CEN Dan(450) Design of Stac Course Database Automatic Retrieval System Based on Scene Theory........................................................................................LI Shujun,ZHANG Hongjie,WANG Haitang,WANG Qiushuang(457)Vol.37No.5COMMUNICATION ENGINEERING AND AUTOMATIONAdaptive Structure-Oriented Complex Diffusion Filtering for Desert Seismic Random Noise Attenuation.........................................................................................................................................................LIN Hongbo,ZHANG Dandan(463) Lattice Coding and Decoding Algorithm Based on Tree Structure...........................................................................................BIE Yutao,LI Zhaoxi,LI Jiao,ZHANG Yunan,ZHAO Hongwei(470) Controller Design of SinguLirly Perturbed Lurie Systems with Time-Varying Delay.......................................................SUN Fengqi(476)VI吉林大学学报（信息科学版）第37卷总目次第37卷ROV Path Planning for Full Traverse Detection of Jacket................ZHANG Liwei,GAO Sheng,CHEN Kun,CHANG Yulian(482) Gas Pipeline Leak Detection Based on Improved VMD Algorithm......................................................................LIANG Hongwei,LIU Dongdong,KAN Lingling,GAO Bingkun,ZOU Daifeng(490) ELECTRONIC SCIENCE AND ENGINEERINGDesign of Mutual Inductance Current Signal Detection Device Based on FFT............................................................................................................QIAN Chenghui,LIU He,HUANG Xiaofei,HUI Qianxin(497) Experimental Study on Prepamtion and Gas Sensing Properties of Zn2SnO4.......................................................................LI Xin,GUO Wenbin,NIC Ligang,HE Yuan,WANG Rui,JI Yongcheng(502) Research of Four-Probe Method for Semiconductor Doping Concentration Experiment.......................................................................WANG Rui,NIU Ligang,HE Yuan,LI Xin,JI Yongcheng,GUO Wenbin(507) COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYEmpirical Research on Open Learner Model in Adaptive Learning System...........WANG Li p i ng,ZHANO Wei,WEI Jiuhong(512) Adaptive Threshold Denoising of Relevant Energy Entropy Based on Variational Modal Decomposition....................................................................................................................................................................LIU Xia,LI Wen518(518) Fine-Grained Course Knowledge Meta-Organization Model and Knowledge Graph ImplementationYUAN Man,QIU Tingling,HU Chao(526) Artificial Intelligence Access Control System Based on Remote Terminal Control.................................KONG Chuiyu,CEN Dan(533) Abstracting and Experimental Teaching System of Analog Circuit Based on LabVIEW..............................................................................................................................LIU Dayong,YAO Dan,ZHENG Chuantao(539) Research on Connector Simulation Based on CST..............................................LIU Shixing,LU Wei,SONG Yajie,SUN Cao(545) Virtual Simulation System for Asphalt Mixture Rutting Based on Unity3D................................................................................................................ZHAO Yi,XIANG Yangkai,MEI Yin直un,WU Yan(553) Design of Automatic Security Monitoring System for LAN Intrusion Code Intrusion...........................................................LI Jian(559) Design of Intelligent Recommendation Search Platform for Library Document Information Resources........................HA Jinhua(566) INNOVATION CENTERLung Nodules Detected by CT Image Based()n Deep Learning...............................................................ZHAO Ziqi,PEI Yun,CHANG Zhendong,WANG Bo,AN Shuowen,LI Wenhui(572) Research on Experimental Teaching Method of Land Classification Based on Satellite Remote Sensing Images ..........................................................................................................PENG Tianfan,FAN Xiniong,REN Ruizhi,GU Lingjia(582)Vol.37No.6INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERINGSpatial Fractional Complex Diffusion for Desert Seismic Random Noise Attenuation........................................................................................................................................LIN Hongbo,XING Yijing,MA Junchi(589) Volatility Estimation of High Frequency Financial Data Based on Local Mean Decomposition..............................................QIN Xiwen,FENG Yangvang,DONG Xiaogang,LI Qiaoling,ZHOU Hongmei,GUO Jiajing(596) Reconstruction Algorithm Based on2D-VMD and CC.......................................................................................GAO Hongyu,MA Liyuan,DONG Hongli,LU Jingyi,LIU Wenqing(603) Improved Timing Synchronization Algorithm for OFDM System Based on ZC Sequence................ZHANG Xiuyan,LIU Jiachi(610) Multi-Channel Information Fusion Method of Wireless Network Based on Grid System..............................................GE Xuedong(617) COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGYEvolution of Dialogue Management in Spoken Dialogue System...............................................................HUO Xiaokai,SHI Donghui,SHI Yirui,ZHOU You,SHI Xiaohu,WU Chunguo(623) Accurate Count and Size Recognition System of Steel Balls Based on Image Technology....................................................................................LI Yanqing,HE Shaoxin,ZHAO Junxiao,LIU Shuangyu,REN Tao(631) Implicit Opinion Targets Identification Based on Convolutional Neural Network................HU Rong,CUI Rongyi,ZHAO Yahui(638) Research on Framework of MOOC Interactive Teaching Mode in Universities under Background of**Internet+”......................................................................................................................................................................SHAO Yan,SUI Xin(645) Solution of Constrained Pressure Vessel Design Problem by Chaotic Gravitational Constants for Gravitational Search Algorithm ...........................................................................................................................................................JIANG Ran,JIANG Jianhua(652) Analysis of Military Integrated Logistics Transportation Scheduling Node Planning Model...........LIU Xiaogang,DUAN Zhiyun(658) Application of Unified Disaster Recovery Backup Technology in Data Security of Colleges and Universities...............................................................................................................................................FU Xiangyan,PU Weihua,GAN Lin(664) Key Comment Extraction Method Based on Reply Support.............................................................................................GUO Nan,ZHANG Qin,XU Hongyan,GUO Shu,LIU Zhiguo(671) Automatic Performance Evaluation System for On-board Power Supply of Rail Pransit..........................................................WANG Wenjun,GUO Yufeng,LIN Xuguang,GUO Haotian,LI Bin,LIU Weiping(677) Integrity Control Technology of Mass Data Transmission under Big Data Cloud Storage......................................................LI Wei(682) Network Fault QR Code Repair and Maintenance System Based on WeChat.....................................WANG Ningbang,XU Bo(687) Accurate Positioning Method for Full Coverage Network Data of Audit Information SystemGUO Wenjun,CHEN Xiongzhi(695) Video Smoke Detection Method Based on Variational Level Set Image Segmentation..............................................LI Mingming(701)End of the volume37。
幅度调制与相位调制
幅度/相位调制过去几十年随着数字信号处理技术与硬件水平的发展，数字收发器性价比已远远高于模拟收发器，如成本更低，速度更快，效率更高。
更重要的是数字调制比模拟调制有更多优点，如高频谱效率，强纠错能力，抗信道失真以及更好的保密性。
正是因为这些原因，目前使用的无线通信系统都是数字系统。
数字调制和解调的目的就是将信息以比特形式（0/1）通过信道从发送机传输到接收机。
数字调制方式主要分为两类：1）幅度/相位调制和2）频率调制。
两类调制方式分别又成为线性调制和非线性调制，在优劣势上也各有不同，因此，调制方式的选择最终还需要取决于多方面的最佳权衡。
本文就对幅度/相位调制加以讨论，全文整体思路如下：1 信号空间分析在路径损耗与阴影衰落中已提出发送信号与接收信号的模型以复信号的实部来表示，而在本文中为了便于分析各调制解调技术，我们必须引入信号的几何表示。
数字调制将信号比特映射为几种可能的发送信号之一，因此，接收机需要对各个可能的发送信号做比较，从而找出最接近的作为检测结果。
为此我们需要一个度量来反映信号间的距离，即将信号投影到一组基函数上，将信号波形与向量一一对应，这样就可以利用向量空间中的距离概念来比较信号间的距离。
1.1 信号的几何表示向量空间中各向量可由其基向量表示，而在无线通信中，我们也可把信号用其相应的基函数来表示。
本文我们讨论的幅度/相位调制的基函数就是由正弦和余弦函数组成的：(1)(2)其中g(t)是为了保证正交性，即保证(3)(4)则信号可表示为(5)则向量si=[si1，si2]T便构成了信号si(t)的信号星座点，所有的星座点构成信号星座图，我们把信号si(t)用其星座点si表示的方法就叫做信号的几何表示。
而两个星座点si和sk之间的距离就是采用向量中长度的定义，这里不再赘述。
2 幅度/相位调制相位/幅度调制主要分为3种：1）脉冲幅度调制(MPAM)：只有幅度携带信息；2）相移键控(PSK)：只有相位携带信息；3）正交幅度调制(MQAM)：幅度和相位都携带信息；幅度/相位调制的基本原理就是将信息调制到幅度α(t)和相位θ(t)中。
信道估计的书 -回复
信道估计的书-回复
信道估计是指在通信系统中对信道特性进行估计和研究的过程。
信道估计的目的是通过对发送信号和接收信号之间的关系进行分析，推断出信道的衰减、噪声等特性，为后续的信号处理和调整提供依据。
可以参考以下几本与信道估计相关的书籍：
1. 《数字通信：信道估计、均衡与干扰抑制》- 赵慧敏
本书系统地介绍了数字通信中信道估计的理论与方法，内容包括信号的检测、最大似然估计、线性滤波器设计等。
2. 《现代数字通信系统基础与应用》- 王学军
该书详细介绍了信道估计的原理和方法，包括均衡、通道估计、调制与解调等内容，适合信号处理和通信系统方面的学习者。
3. 《无线通信原理及其应用》- 陈刚
这本书较全面地介绍了无线通信系统的技术和应用。
其中有一章专门介绍了信道估计的原理和方法，特别是对于多天线系统的信道估计方法进行了较为详细的介绍。
以上是一些与信道估计相关的书籍，读者可以根据自己的需求和背景选择适合自己的参考书。
基于改进的粒子群算法实现阶梯幅度量化相控阵天线的低副瓣
基于改进的粒子群算法实现阶梯幅度量化相控阵天线的低副瓣徐锋明;孟令琴;谢亚楠【摘要】从统计意义上逼近传统的连续加权分布,利用无约束优化方法求出一组最优量化台阶.在此基础上,提出处理加权宽度的改进约束整数粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法,实现阶梯幅度量化加权.设计了处理量化幅度权值的Powell-PSO混合算法,进一步降低峰值副瓣电平.首次设计星载降水测量雷达(precipitation radar,PR)相控阵天线的低副瓣,改进的PSO算法在寻优能力、算法鲁棒性方面都得到了增强.【期刊名称】《上海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(016)004【总页数】6页(P361-366)【关键词】低副瓣;阶梯量化幅度;粒子群优化算法;星载降水测量雷达;相控阵天线【作者】徐锋明;孟令琴;谢亚楠【作者单位】上海大学,特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海,200072;上海大学,特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海,200072;上海大学,特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海,200072【正文语种】中文【中图分类】TN820Abstract:This paper discusses the application of the particle swarm optimization(PSO)algorithm to accomplish low sidelobe for step-quantizedamplitude phased array antennas.A group of multi-step quantized-amplitudeweights are obtained using an unconstrained optimization method,which approaches the traditional Taylor distribution statistically.An imp roved constrained PSO algorithm cop ing w ith step widths is used to achieve step-quantized amplitude.The Powell-PSO hybrid algorithm for quantizedamp litudeweights isp roposed to lower the peak sidelobe level for antennas.Low sidelobe for spaceborne p recipitation radar(PR)phased array antennas using the method is designed.The improved PSO algorithm has enhanced ability of optimization and better robustness.Key words:low sidelobe;step-quantized amplitude;particle swarm optimization(PSO)algorithm;spaceborne p recip itation radar(PR);phased array antennas星载降水测量雷达 (p recipitation rader,PR)要求天线具有低副瓣 (-30 dB)或超低副瓣 (-40 dB)的特性,因此,研制低副瓣或超低副瓣相控阵天线非常重要.天线方向图综合是阵列天线设计的一个经典问题,研究方法可以分为传统方法 (包括Chebyshev,Taylor[1]方法)和现代智能算法 (包括粒子群算法、遗传算法[2]).为了降低制造成本、降低馈电网络的复杂度和提高系统的可靠性,在获得最低的峰值副瓣电平的同时,要求 T/R组件的种类越少越好.量化幅度加权[3-4]是其中的一种解决方法.Lee[3]首先采用梯度搜索算法对一个含有 400个单元的椭圆面阵进行了阶梯幅度量化研究,取得了 -36 dB峰值副瓣电平的效果.高铁等[4]研究了多阶振幅量化固态有源相控阵天线的口径设计方法,首先获得了理想的Taylor电流分布.为使量化后的波瓣功率与理想电流分布对应的波瓣功率之间的方差最小,采用非线性无约束优化方法求得方差最小值,同时求得一组最佳量化台阶.Kennedy和 Eberhart[5]于 1995年提出粒子群优化 (particle swarmoptimization,PSO)算法.虽然该算法的提出只有短短的十几年时间,但由于 PSO算法具有实现简单、所含参数少等特点,已经在各方面得到了广泛应用,其中在电磁工程和天线综合方面具有不错的表现[6].针对 PSO算法容易出现早熟收敛、陷入局部极值和后期收敛速度慢等缺点,研究者提出了大量的改进方法[7-9].本研究首先基于统计学的方法求出一组量化台阶,为了实现阶梯幅度量化和进一步降低峰值副瓣电平,引入串联 PSO优化算法求解.该算法由处理离散、约束问题性质的约束整数 PSO算法和 Powell-PSO混合算法组成.使用该方法能够实现星载PR天线的低副瓣,得出的 64阵元线阵结果比文献[10]给出的结果小 0.4 dB左右,证实了本研究方法的有效性.考虑一个以等间距 d排列、阵元总数为 N的线阵,此时,理想波瓣的阵因子可以表示为式中,In为第 n阵元的归一化理想电流幅度,λ为工作波长,θ为主波束方向与坐标轴Z的夹角.用随机变量 Jn来代替式 (1)中的 In,Jn的量化取值为C0,C1,…,CK(C0≡0,Ck-1<Ck,CK≡1).此时的场强波瓣可以写成如下形式[11]:In可以是 Chebyshev或 Taylor分布.为便于讨论,将 [0,1]分成 K个子区间[C0,C1],[C1,C2],…,[CK-1,CK].由计算机产生一组均匀分布在 [0,1]的伪随机数 Rn,当In∈[Ck-1,Ck]时 ,令式中,Pn为 In的取值概率.由方差的定义,即式中,〈Y〉表示对 Y求均值,Y＊表示对 Y求共轭.可得为了使经过量化幅度加权的功率波瓣P(θ)最佳逼近连续加权产生的功率波瓣P0(θ),必须使二者之间的方差σ2最小.为此,通过非线性无约束优化算法,求出方差σ2的最小值,同时也求得一组最佳量化台阶[C0,C1,…,Ck-1,Ck].最后,引入改进的 PSO算法,求出阵列天线阶梯幅度量化加权的最优加权宽度和最优量化幅度权值,实现天线的低副瓣.采用阶梯量化幅度加权激励,此时线阵的阵因子式 (1)可以写为[10]式中,In和Mn(n=0,1,…,N1-1)分别为量化幅度权值 (实数)和对应的加权宽度 (整数),N1为量化阶数.式 (6)可以采用 PSO算法来求解,相应的优化问题描述如下: 式(7)表示加权宽度要为正整数的约束关系,式 (8)表示各加权宽度的总和等于线阵阵元总数,式 (9)规定了归一化的幅度权值的大小,θi位于副瓣区.为了使算法更容易找到最优解,这里采用串联 PSO算法的策略,即取第 1节求出的量化台阶,通过改进的约束整数 PSO算法求出最优量化加权宽度Mn-Opt;取定Mn-Opt,通过Powell-PSO混合算法求出最优量化幅度权值 In-Opt,进一步降低天线峰值副瓣电平.2.1 PSO算法基本原理PSO算法是一种基于群体的优化算法,可用于模拟鸟群或蜂群的飞行觅食行为,通过群体之间的竞争与协作而使群体达到最优.在 PSO算法中,每个粒子也就是解集 (D 维)的一个解,都有一个飞行速度来调整粒子的飞行方向和移动距离,并且由适应度函数来评价每个粒子的好坏.粒子本身通过两个最优值来更新:一个是粒子本身找到的历史最优解,即个体最优值 Pb;另一个是群体找到的当前最优值,即群体最优值 gb.粒子的更新公式如下[12]:式中,w为惯性权重,c1,c2为学习因子,rand1,rand2为均匀分布在[0,1]的伪随机数,n=1,2,…,N1,i=1,2,…,S,N1为搜索空间维数,即待优化变量个数,S为种群规模.采用线性递减权重粒子群 (linear decreasingweight PSO,LDW-PSO)算法模型,w=,其中 g为当前迭代次数,为最大迭代次数2.0.2.2 约束整数 PSO算法虽然大多数 PSO算法可用来求解连续空间优化问题,且已取得了巨大成功,但用于解决离散、约束优化问题的 PSO算法非常少.约束整数 PSO算法直接以各加权宽度构成的矢量作为粒子,即 xji=,其中 xji表示第 j次迭代的第 i个粒子.考虑约束条件式 (7)和 (8),算法在初始化时分别对粒子位置和速度作了如下处理.(1)粒子位置处理.函数 randint(1,N1,[M0imin,对每个粒子产生一个N1维矢量分别为加权宽度取值范围的最小值和最大值.接下来对粒子位置的每一维作变换,M0i(n) =其中 floor(Y)函数表示对 Y作向下取整.记 DM0i=,并对差值 DM0i从大到小排列,令Δ =N-对前Δ个对应的 TM0i(n)加 1即可.(2)粒子速度处理.若初始速度矢量的取整函数总和满足方程对每次更新后的速度矢量进行取整变换,这样就能保证速度矢量之和为 0[10].基本的约束整数 PSO算法虽然能够处理离散和约束的问题,但容易收敛到局部最优解.为了提高算法找到全局最优解的能力,需在算法陷入局部极值后对粒子进行随机扰动,主要思想是:先由计算机随机产生一个正整数Z∈[1,2,…,N1/2];在加权宽度索引矢量[0,1,…,N1-1]中,随机选取 Z个元素,对选中索引元素对应的加权宽度进行+Z2(整数)运算;同时在索引矢量剩余元素中,随机选取 Z个元素,对其所对应的加权宽度进行 -Z2运算,其中 Z2可取1,2,3,…,这样能保证约束条件 (8).算法主要步骤如下:Step 1 随机初始化粒子种群,包括粒子的位置、速度和惯性权重、学习因子等信息; Step 2 对位置、速度矢量分别进行取整操作,使其满足约束条件;Step 3 计算粒子的适应度值,将粒子的 Pb设置为当前位置,gb设置为初始群体中最佳粒子的位置;Step 4 对每个粒子的速度按式 (10)更新,并进行取整操作,粒子的位置按式 (11)进行更新;Step 5 将每个粒子的适应度值与其个体最优值的适应度值进行比较,若更好,则其个体最优值更新为当前粒子的位置;Step 6 将每个粒子的个体最优值的适应度值与群体最优值的适应度值进行比较,若更好,则群体全局最优值更新为当前的个体最优值;Step 7 判断算法是否满足收敛准则,如果满足 ,转向 Step 10,否则 ,执行 Step 8; Step 8 判断算法是否满足扰动操作条件,如果满足,执行 Step 9,否则,转向 Step 4; Step 9 对粒子进行随机扰动操作,转向 Step 7;Step 10 输出 gb,算法运行结束.2.3 Powell-PSO混合算法针对LDW-PSO算法容易出现早熟收敛、后期收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,提出在算法陷入停滞时,引入 Powell算法[13]进行局部搜索,提高了算法搜索到全局最优解的能力.该算法充分发挥了 PSO算法较强的全局搜索能力和 Powell算法较强的局部搜索能力,克服了各自的缺点,使得混合算法搜索到的解的质量、效率和算法的鲁棒性都优于单一的算法.整个算法的思路如下:利用LDW-PSO算法进行全局搜索,当全局最优值在一定次数内未变化或变化很小时,对所有粒子进行适应度函数评价;对选取的适应度好的前P(P=30% ×S)个粒子进行 Powell算法优化;经过优化后的粒子再进行 LDW-PSO 算法优化,交替运行,直到满足终止条件.整个算法的主要步骤如下:Step 1 随机初始化粒子种群,包括粒子的位置、速度和惯性权重、学习因子等信息; Step 2 计算粒子的适应度值,将粒子的 Pb设置为当前位置,gb设置为初始群体中最佳粒子的位置;Step 3 对每个粒子的速度按式 (10)更新,粒子的位置按式 (11)更新;Step 4 将每个粒子的适应度值与其个体最优值的适应度值进行比较,若更好,则其个体最优值更新为当前粒子的位置;Step 5 将每个粒子的个体最优值的适应度值与群体最优值的适应度值进行比较,若更好,则群体全局最优值更新为当前的个体最优值;Step 6 若算法出现全局最优值在一定迭代次数内未得到更新时,寻求适应度值较好的 P个粒子进行 Powell算法优化,而其他粒子的速度和位置按式 (10)和 (11)进行更新;Step 7 若满足算法终止条件,执行 Step 8,否则 ,转向 Step 3;Step 8 输出 gb,算法运行结束.2.4 两种 PSO算法的串联串联 PSO算法的主要步骤如下:Step 1 利用第 1节求得的量化台阶[C0,C1,…,Ck-1,Ck],使量化幅度权值初值为,…,Ck-1,Ck];Step 2 取定量化幅度权值 I0n,利用约束整数PSO算法求出最优的加权宽度Step 3 取定加权宽度Mn-Opt,以 In为初值 ,利用Powell-PSO混合算法求出最优的量化权值分布Step 4 若满足终止条件,则算法结束,否则,转向Step 2.实例 1 两副星载 PR天线的参数如下:工作频率分别为 Ku波段和 Ka波段,阵元总数分别为 160和128单元,阵元间距分别为 15.0和 7.8 mm的线阵.(1)实现 Ku波段天线低副瓣的主要过程如下.Step 1 量化权值初值的确定.线阵为 -40 dB Taylor分布连续加权,为简化计算量,采用激励电流对称加权的方式,本研究采用10阶量化幅度加权方式.通过非线性约束优化过程(Powell算法),求得最小方差σm2in=0.226 6,最优量化台阶 [0,0.117 1,0.202 6,0.296 5,0.4007,0.500 0,0.603 3,0.714 2,0.818 1,0.920 5,1.000 0],量化权值初值 I0n=[0.117 1,0.202 6,0.296 5,0.400 7,0.500 0,0.603 3,0.714 2,0.818 1,0.920 5,1.000 0]. Step 2 最优加权宽度Mn-Opt的求解.量化权值初值 I0n的取值与 Step 1相同,利用约束整数 PSO算法求得最优的量化加权宽度Mn-Opt=[13,10,5,6,7,5,6,8,8,12],相应的最低峰值副瓣电平PSLL为 -38.49 dB.改进的约束整数 PSO算法与约束整数LDW-PSO算法的收敛性能如图1所示.Step 3 最优量化幅度权值 In-Opt的求解.取定加权宽度Mn-Opt=[13,10,5,6,7,5,6,8,8,12],以量化权值 I0n为初值,利用Powell-PSO混合算法求得最优量化权值 In-Opt=[0.063 2,0.203 8,0.2980,0.390 2,0.496 2,0.590 2,0.695 3,0.828 0,0.925 8,1.000 0].相应的最低峰值副瓣电平 PSLL为 -39.02 dB.最终优化得到的线阵波瓣图如图2所示.(2)Ka波段天线的实现步骤与 Ku波段天线相同,其仿真计算的结果如下:最优加权宽度Mn-Opt=[12,5,6,4,5,4,5,7,8,8],最优量化幅度权值In-Opt=[0.114 3,0.204 6,0.305 9,0.398 8,0.500 8,0.603 5,0.707 8,0.816 3,0.921 0,1.000 0],最低峰值副瓣电平 PSLL为 -38.83 dB.约束整数 PSO算法的收敛性能如图3所示.最终优化得到的线阵波瓣图如图4所示.实例 2 天线参数如下:线阵工作在 Ku波段,阵元间距为半波长,阵元总数为 64,采用对称激励加权方式,阶梯数为 8.实现天线低副瓣过程如下.Step 1 量化权值初值的确定.量化权值初值 I0n=[0.127 8,0.244 4,0.351 6,0.471 4,0.596 4,0.718 6,0.862 2,1.000 0].Step 2 最优加权宽度Mn-Opt的求解.最优的量化加权宽度Mn-Opt=[6,4,3,2,3,3,4,7],相应的最低峰值副瓣电平 PSLL为-34.83 dB.改进的约束整数 PSO算法与约束整数 LDW-PSO算法的收敛性能如图5所示.Step 3 最优量化幅度权值 In-Opt的求解.最优量化权值 In-Opt=[0.139 0,0.260 8,0.388 0,0.520 1,0.624 4,0.755 4,0.8812,0.999 8],相应的最低峰值副瓣电平 PSLL为 -35.95 dB.最终优化得到的线阵波瓣图如图6所示.表 1列出了两种算法独立运行 20次后,求出的线阵峰值副瓣电平的最小值、平均值、最大值和均方差.由表可见,Powell-PSO混合算法在解的质量、解的稳定性方面都优于单一的LDW-PSO算法.本研究采用串联 PSO算法实现了阶梯幅度量化星载 PR相控阵天线的低副瓣.针对算法易陷入局部极值的缺点,对处理加权宽度的约束整数 PSO算法加入扰动措施.Powell-PSO混合算法在算法鲁棒性、解的质量方面都优于单一的算法.仿真计算结果表明,该串联 PSO算法的寻优能力得到了较大提高.分析量化权值误差对天线的影响及如何用 PSO算法设计低副瓣量化加权的稀疏阵列天线将是下一步的研究工作.【相关文献】[1] V ILLENEUVE A T.Taylor patterns for discrete arrays[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation,1984,32(10):1089-1093.[2] HAUPT R L.Thinned arrays using genetic algorithms[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation,1994,42(7):993-999.[3] LEE J J.Sidelobes control of solid-state array antennas[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation,1988,36(3):339-344.[4] 高铁,李建新.固态有源相控阵天线多阶振幅量化及副瓣特性的研究[J].电子学报,1994,22(3):11-17.[5] KENNDY J, EBERHART R C. Part icle swarm optimization[C]∥Proceeding of IEEE International Conference on Neural Networks.1995:1942-1948.[6] ROB INSON J, RAHMAT-SAM II Y. Particle swarm op timization in electromagnetics[J].IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2004,52(2):397-407.[7] 梁科,夏定纯.对粒子群优化算法的几种改进方法[J].武汉科技学院学报,2006,19(7):44-47.[8] 王俊伟,汪定伟.一种带有梯度加速的粒子群算法[J].控制与决策,2004,19(11):1298-1304.[9] 吴明,丁雷,曹卫华,等.一种克服粒子群早熟的混合优化算法[J].控制与决策,2008,23(5):511-519.[10] 张增辉,胡卫东,郁文贤.低副瓣相控阵天线量化幅度权值设计[J].电子学报,2007,35(3):580-584.[11] 林昌禄.天线工程手册 [M].北京:电子工业出版社,2002:436-438.[12] SHI Y H,EBERHART R.A modified particle swarm optimizer[C]∥ Proceeding of IEEE International Conference on Evolutionary Computation.1998:69-73.[13] POWELL M J D.An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculating derivatives[J]. The Computer Journal,1964,7(2):155-162.。
无线光通信中索引调制映射与星座图的研究
无线光通信中索引调制映射与星座图的研究无线光通信中索引调制映射与星座图的研究摘要:无线光通信是一种新兴的通信方式，它利用光波传输信息，具备高速率和高安全性的优势。
索引调制（Index modulation）是无线光通信中的一种关键技术，通过在发射端的光信号中引入调制索引以及在接收端利用索引解调恢复数据。
本文将探讨索引调制映射与星座图的研究在无线光通信中的应用。
一、引言随着无线通信的快速发展，无线光通信作为一种新型的通信技术，得到了广泛关注。
与传统的无线通信方式相比，无线光通信具有更高的速率、更大的带宽、更低的延迟以及更高的安全性。
索引调制是无线光通信中的一种有效的调制技术，可以在提高信号传输速率的同时，减少功耗和复杂度。
二、无线光通信中的索引调制无线光通信中的索引调制是利用光信号的调制索引来传输信息。
它通过在光信号中引入调制索引的方式，可以在不增加额外功耗和带宽的情况下，提高信号传输速率。
在索引调制中，发送端根据信息位对调制索引进行映射，接收端则利用索引解调将信息重新恢复。
三、索引调制映射与星座图索引调制映射是指将信息位映射到调制索引的过程。
在无线光通信中，常用的索引调制映射方式包括基于硬判决的映射和基于软判决的映射。
基于硬判决的映射将信息位直接映射到调制索引，例如二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）和四进制相移键控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）。
而基于软判决的映射则通过星座图的方式进行映射，例如正交振幅调制（Orthogonal Amplitude Modulation，OAM）和正交振幅频分复用（Orthogonal Amplitude Frequency Division Multiplexing，OAFDM）。
四、星座图的设计与应用星座图是一种平面坐标系，用于描述调制信号的振幅和相位。
在无线光通信中，星座图常用于表示信号映射后的调制符号。
逼近香农极限的新型光调制技术
逼近香农极限的新型光调制技术作者：贾振生来源：《中兴通讯技术》2013年第03期光传输技术经历了多代的技术演进发展，频谱效率得到了显著改善，业界开始探讨香农通信理论在光纤传输系统上的最基本线性和非线性信号通道容限是多少，从而使下一代的新技术超越当前100G相干系统的传输性能，进一步提升谱效率和总容量，以接近香农的理论极限。
新技术包括了更复杂的调制码型和信道编解码方式、预滤波和其相结合的多符号同时检测算法、光正交频分复用（OFDM）和奈奎斯特波分复用（Nyquist WDM）的多载波技术以及抵抗非线性的补偿方案。
新技术进一步优化后，很可能应用在超100G的光传输系统中，从而满足不断增长的带宽需求。
频谱效率；香农极限；高斯噪声；光信噪比；调制；非线性补偿Optical transmission technologies have gone through several generations of development. Spectral efficiency has significantly improved， and industry has begun to seek the answer to a basic question： What are the fundamental linear and nonlinear signal channel limitations of Shannon theory when there is no compensation in optical fiber transmission systems？ Next-generation technologies should exceed the 100G transmission capability of coherent systems in order to approach the Shannon limit. Spectral efficiency first needs to be improved before overall transmission capability can be improved. The means to improve spectral efficiency include more complex modulation formats and channel encoding/decoding algorithms， pre-filtering with multisymbol detection， optical OFDM and Nyquist WDM multicarrier technologies， and nonlinearity compensation. With further optimization， these technologies will most likely be incorporated into beyond-100G optical transport systems to meet bandwidth demand.spectral efficiency； Shannon limit； Gaussian noise； optical signal noise ratio；modulation； nonlinearity compensation1 业务和光传输容量需求随着海量视频、大规模云计算和移动互联网的迅猛发展，电信网络的业务量将继续保持高速增长态势。
北京交通大学无线通信第九章
p为u与c互相关矢量
ruc (0) r (1) uc p E u* i ci ruc (1 M )
T R E u* i ui
n K
eu
2
K
n i n
ˆi i ci c
MSE E{ i } E c(n)
GSM的信道估计
GSM的信道估计
时隙组成
各种突发脉冲
训练序列 全0码 扩展训练序列 加密比特 加密比特 尾比特 尾比特 尾比特
8.25 8.25 8.25 68.25 8.25
正常突发脉冲
正 常 突 发（NB） 尾比特 加密比特 频 率 突 发（FB） 尾比特 同 步 突 发（SB） 尾比特 加密比特 接 入 突 发（AB）
1960年由B.Widrow和Hoff提出 使均衡器的期望输出值与实际输出值之间均方误差(MSE)最小化 采用LMS算法的均衡器比迫零均衡器更稳定
R
下面以横式均衡器为例讨论LMS算法
n2 LE MSE N 0
Ts 2
/ Ts
1 (e jTs ) N0
/ Ts
在不考虑噪声影响的情况下，有
若传输信道是频率选择性的，那么均衡器将增强频率衰落大的频 谱部分，而削弱频率衰落小的部分，以使收到信号频谱的各部分 衰落趋于平坦，相位趋于线性 若传输信道是时延色散的,那么均衡器通过调整滤波器系数削弱采 样时刻符号间的干扰
符号间干扰和噪声使被传输的信号产生变形，从而在接 收时发生误码，特别是在高速无线移动数据通信中，符 号间干扰是降低误码率的主要障碍 均衡技术是对付符号间干扰的有效手段
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吉 林 大 学 学 报 （ 信 息 科 学 版） Journal of Jilin University （ Information Science Edition）
文章编号： 1671-5896（ 2019） 01-0008-07
Vol． 37 No． 1 Jan． 2019
逼近信道容量的非等概幅度相移键控星座映射
吕呈悦
（ 南京电子技术研究所 第 1 研究部，南京 210039）
摘要： 为解决格雷编码的幅度相移键控（ APSK： Amplitude Phase Shift Keying） 映射方式在非迭代的独立解映射
情况下互信息与信道容量仍存在差距的问题，提出一种非等概的 APSK 映射方式，通过减少内环对应的星座点
相关研究表明，依据最大化最小欧氏距离准则，采用格雷编码的正交幅度调制 （ Gray-QAM： Gray
收稿日期： 2018-06-28 基金项目： 国家自然科学基金资助项目（ 91738202） 作者简介： 吕呈 悦 （ 1982— ） ，男，南 京 人，南 京 电 子 技术研 究 所 研 究员，主 要从 事 雷 达数 据处理研究，（ Tel） 86-15611930135
0引言
随着通信系统的发展，其应用场景和传输需求更加多元化，希望能在任何场景下实现高速、可靠的 数据传输［1-9］。因此，一方面，在信道条件较好时，通信系统采用高编码效率、高阶星座映射等设计方 案，实现大容量、超高速、逼近信道容量的数据传输； 另一方面，在复杂、恶劣的信道环境下，通信系统 需通过对低频谱效率模式（ 例如低码率编码和低阶星座映射） 的支持，在确保传输可靠性的基础上，尽量 逼近星座映射限制下的信道容量［10-16］。
数，变换为低价的 Gray-PSK，从而提高其限制下的互信息。仿真结果表明，针对 2 /3 码率设计的 64NE-APSK 较
64Gray-QAM 星座映射有 0． 6 dB 的性能优势，比 64Gray-APSK 的系统有约 0． 1 dB 的优势。从而，在接收端独立
解映射的情况下，该设计能比格雷编码的 APSK 映射更逼近信道容量，且无需增加系统实现的复杂度。
关键词： 非等概星座映射； 信道容量； 独立解映射
中图分类号： TN911． 3
文献标识码： A
DOI:10.19292/ki.jdxxp.2019.01.002
Non-Equiprobable Amplitude Phase Shift Keying Design
for Near-Capacity Constellation Mapping
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第1 期
吕呈悦： 逼近信道容量的非等概幅度相移键控星座映射
பைடு நூலகம்
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Quadrature Amplitude Modulation） 能在高速率模式下逼近信道容量的理论极限，其设计准则本质上是最大 化互信息准则在极高码率情况下的特例［17］。因此，对于低频谱效率模式，Gray-QAM 的星座映射方式将 与相应星座映射限制下的信道容量之间存在显著差距，需研究新的星座映射方案。
L Chengyue
（ The 1st Ｒesearch Department，Nanjing Ｒesearch Institute of Electronics Technology，Nanjing 210039，China）
Abstract： The gap between the mutual information of the Gray-coded amplitude phase shift keying （ APSK） and the channel capacity can not be narrowed sufficiently，especially with non-iterative independent demapping at the receiver，in order to solve the problem，a non-equiprobable APSK constellation is proposed． The mutual information under the restriction is improved by reducing the number of constellation points corresponding to the inner loop and transforming it into a low-order Gray-PSK． Simulation shows that the 64NE-APSK designed for 2 /3 code rate has a performance advantage of 0． 6 dB compared to the 64Gray-QAM constellation，having an advantage of about 0． 1 dB over the 64Gray-APSK． Therefore，in the case of independent de-mapping at the receiver，the design helps approaching the channel capacity without increasing the complexity of the system implementation． Key words： non-equiprobable constellation mapping； channel capacity； independent demapping
在众多设计方法中，通过非均匀星座映射挖掘成形增益的方案得到了广泛关注［18-20］。文献［21］研 究了一种幅度相移键控（ APSK： Gray Amplitude Phase Shift Keying） 的方案，在迭代解映射下具有逼近信 道容量的性能，但在独立解映射下互信息损失明显。事实上，由于迭代解映射的接收机相对复杂，硬件 开销较大，不适用于接收机要求低功耗、低复杂度的场景［22］。为此，文献［23］研究了一种采格雷编码的 幅度相移键控（ Gray-APSK： Gray Amplitude Phase Shift Keying） 星座映射方法，有效避免了独立解映射带 来的互信息损失，但距离对应的星座映射限制下的信道容量还有一定差距。