1. 研究目的与意义（文献综述）
尽管新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有淘汰，还在不断快速发展。因为它有着其它通信系统不具备的优点。
首先，短波是是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，如果发生战争或灾害，各种通信网络都会受到破坏，卫星也会受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无法媲美；其次，在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；另外，与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低短波通信由于传输距离远、设备体积小、建设周期短、维护成本低和抗毁能力强,是一种重要的军事、应急和抗灾通信手段,在无线通信中具有无可替代的地位。
在通信系统中，无线电频谱无线电频谱是有限的自然资源，研究具有高频带利用率的通信体制，具有重要的实际意义和直接的经济效益。为了取得较高的频带利用率，现代数字调制技术中主要有两种方法。一种方法是采用多进制调制，即尽可能增加信号空间的星座点数，如多电平的正交幅度调制(mqam)，多相移键控调制(mpsk)。然而，多进制调制技术虽然可以提高系统的频带利用率，但它是以降低系统的功率效率为代价的。另一种提高频带利用的方法是采用频谱混叠技术。其最典型的调制方法是正交频分用(ofdm)方法，它通过多个正交载波传输信息，且各正交载波在频域上频谱相互交叠50%，大幅减少了信息传输带宽，有效提高了系统的频带利用率，无码间干扰条件下单位频带利用率的极限值可到2baud/hz。但是,在ofdm调制方法中，由于基带波形采用矩形脉冲，经正交载波调制后的频谱为sinc函数频谱，使已调信号的带内信号能量聚集性较差，带外旁瓣功率衰减较慢，从而导致其频带利用率提升速度较慢，同时，易对相邻用户产生电磁干扰。
2. 研究的基本内容与方案
本文在椭圆球面波脉冲信号快速设计方法和椭圆球面波时域正交脉冲集新构建方法的基础上，对基于椭圆球面波的非正弦短波通信调制解调方法进行研究，主要研究内容有：对多个相互正交的椭圆球面波载波产生方式的研究；对基于椭圆球面波的非正弦调制解调原理进行推导和分析；对基于椭圆球面波的非正弦调制方法频带利用率和峰均功率比性能进行理论分析和计算机仿真。非正弦时域正交信号调制解调的基本思想是，数据流经过串并变换后，各路分别选取一个pswf脉冲进行调制，产生的各路调制信号相加，得到待发射的调制信号。经信道后，在解调端利用pswf脉冲的正交性，采用相关解调方式得到各路数据，经并串变换后得到数据流。
图1基于椭圆球面波的非正弦调制原理
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。
第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉开发环境。
第6－9周：编程实现各算法，并进行仿真调试。
4. 参考文献（12篇以上）
| 4、参考文献 [1]刘锡国.椭圆球面波脉冲信号快速设计方法[J].电讯技术,2010,12:28-32. [2]钟佩琳基于频-时域的非正弦波通信系统设计方法[J].电讯技术,2010,04:29-33 [3]张书君.基于PSWF的短波非正弦通信性能仿真分析[J].无线电通信技术,2013,02:7-10. [4]张榛.一种改进的正交PSWF脉冲设计方法[J].中国电子科学研究院学报,2013,04:388-392. [5]孙小东.PSWF非正弦时域正交调制信号短波信道研究[J].无线电通信技术,2012,05:22-25. [6]赵志勇.非正弦波通信时域正交椭圆球面波脉冲设计方法[J].电子与信息学报,2009,12:2912-2916. [6]陈昭男.正交椭圆球面波函数脉冲调制方法[J].电子与信息学报,2012,10:2331-2335. [7]王红星.基于椭圆球面波函数(PSWF)的基带传输波形设计方法[J].中国电子科学研究院学报,2010,01:61-63 73. [8]潘耀宗.短波信道下基于PSWF的非正弦时域正交信号调制解调实现[J].海军航空工程学院学报,2012,04:395-400. [9]舒根春.非正弦短波通信方案及性能分析[J].电讯技术,2011,07:147-151. [10]张磊.基于Householder变换的正交PSWF脉冲设计[J].电讯技术,2013,11:1452-1458. [11]ParrB,ChoB,andWallaceK.Anovelultra-widebandpulsedesignalgorithm[J].IEEECommunicationsLetters,2003,7(5):219-221. [12]REZASDILMAGHANI,MOHAMMADGHAVAMI,BENALLEN,etal.NovelUWBpulseshapingusingprolatespheroidalwavefunctions[C]14thIEEEInternationalSymposiumonPersonal,IndoorMobileRadioCommunicationProceedings.2003:602-606. [13]Alcocer-Ochoa,Alberto;Kontorovitch,ValeriYa;Parra-Michel,Ramón2Anorthogonalizationapproachforcommunicationchannelmodeling[C].IEEEVehicularTechnologyConference.2015.1079-1083 [14]Kirby,P.Calculationofradialprolatespheroidalwavefunctionsofthesecondkind.ComputerPhysicsCommunications[j].2010:514-519 [15]Osipov,Andrei1;Rokhlin,Vladimir.Ontheevaluationofprolatespheroidalwavefunctionsandassociatedquadraturerules[j].AppliedandComputationalHarmonicAnalysis.2014:108-142 |
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