高效數字調制技術(shù)及其DSP實(shí)現

0 引 言
進(jìn)入2l世紀以來(lái)，隨著(zhù)人類(lèi)探索外太空活動(dòng)的深入，深空探測正逐步成為航天活動(dòng)的新熱點(diǎn)。1998年，美國國家航空航天局(NASA)在加州理工學(xué)院的噴氣推進(jìn)實(shí)驗室(JPL)成立了深空通信和導航系統精英中心(DESCANSO)。DESCANSO負責管理和促進(jìn)深空探測對通信和導航技術(shù)需求的創(chuàng )新和改革。2007年我國探月工程計劃――嫦娥奔月的成功是中國走向深空探索的第一步，標志著(zhù)我國深空探測的開(kāi)始，也是未來(lái)進(jìn)行更遠深空探測的必然要求。因而對深空測控通信技術(shù)的研究就顯得非常重要。
隨著(zhù)通信容量日益增加，射頻頻譜變得越來(lái)越擁擠，數據速率不斷增長(cháng)，所用帶寬越來(lái)越寬，使得信道間的相互干擾相當突出。在這種情況下，FQPSK――一種高帶寬效率數字調制方法應運而生。它具有調制信號的頻帶集中，旁瓣滾降快，包絡(luò )恒定的特性。另外還介紹了網(wǎng)格編碼調制(TCM)技術(shù)，它是近年發(fā)展起來(lái)的一種解決通信系統有效性與可靠性的方案。它可以在不增加信號帶寬、不降低有效信息傳輸速率情況下，獲得明顯的編碼增益。因此特別適合在帶寬受限的信道中進(jìn)行信息傳輸。

l FQPSK體制
FQPSK調制的關(guān)鍵在于除了對數字信號進(jìn)行IJF編碼外，還在其后增加了一個(gè)交叉相關(guān)的運算單元，以減少其包絡(luò )起伏。原理圖如圖1所示。

1．1 IJF編碼原理
所謂UF編碼就是采用一種新的基帶成型脈沖時(shí)限雙碼元間隔升余弦脈沖，將基帶數字序列經(jīng)此脈沖成型后，再調制。因其不存在振蕩尾巴，從而消除了碼間干擾和定時(shí)抖動(dòng)。
實(shí)現UF編碼的方法有脈沖疊加法、橫向濾波器法和非線(xiàn)性濾波器法等幾種。非線(xiàn)性濾波器法實(shí)質(zhì)上是一種分段合成UF波形的方法。成型后的UF編碼波形僅由以下4種波形合成：即±So和±Se，其中So，Se波形如圖2所示。

實(shí)現時(shí)根據輸入的前一時(shí)刻和當前時(shí)刻碼元關(guān)系來(lái)確定該時(shí)刻的編碼輸出：

IJF編碼結果如圖3所示。