基于极化状态—幅度—相位调制的高效无线传输方案

作     者：魏冬 孔斌 乔荣 范伟 黄伟庆 WEI Dong;KONG Bin;QIAO Rong;FAN Wei;HUANG WeiQing

作者机构：中国科学院信息工程研究所北京100093 国家保密科技测评中心北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 

出 版 物：《中国科学：信息科学》 (Scientia Sinica(Informationis))

年 卷 期：2015年第45卷第10期

页      面：1263-1279页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 1105[军事学-军队指挥学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 110503[军事学-军事通信学] 

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项(批准号:XDA06010701) 国防科技创新青年基金(批准号:CXJJ-15Q066)资助项目 

主　　题：极化状态调制 极化传输 去极化效应 无线通信系统 频谱效率 

摘      要：本文提出一种基于极化状态—幅度—相位调制(polarization-amplitude-phase modulation,PAPM)的高效无线传输方案,该方案可在传统幅度—相位调制的基础上对载波的极化状态进行调制,进一步提高传输效率.本文量化分析了无线信道极化相关衰减效应对所提方案造成的功率衰减及极化星座失真,并且提出了对抗该极化相关衰减效应影响的预补偿算法.在此基础上,推导了PAPM误符号率函数,并建立了该误符号率函数关于调制因子的优化模型.为使PAPM误符号率最小,计算了最优调制因子并分析了其分布规律.最后,基于软件无线电平台,建立了基于PAPM的原型通信系统,并在实际的信道环境中对PAPM的误符号率及频谱效率进行了实验.实验结果表明,相比传统移相键控调制(phase shift keying,PSK)及正交幅值调制(quadrature amplitude modulation,QAM),PAPM易受信道极化相关衰减效应的影响,但是经过预补偿后,其误符号率及频谱效率性能具有明显的优势.