基于線性調(diào)頻的時間交疊多址技術研究

摘 要：在對比分析常用的三種線性調(diào)頻通信多址技術的基礎上，對時間交疊多址技術的基本原理和其在AWGN信道下的誤碼性能進行了理論分析。通過MATLAB仿真實現(xiàn)了四種線性調(diào)頻技術在采用時間交疊多址技術時的誤碼性能分析，分別給出了在高斯白噪聲信道下，各種技術分別在用戶數(shù)為一、四、六、八情況下的誤比特圖，并進行分析比較。

關鍵詞：線性調(diào)頻；多址接入；時間交疊多址技術；誤比特率

中圖分類號：TN915

線性調(diào)頻技術，因其自身所具有的帶寬較寬、對于多普勒頻移不敏感、滿足長距離無中繼傳輸需求等多種優(yōu)點，逐漸受到了人們的更多關注，并且被應用到了對流層散射通信[1]、超帶寬通信（UWB）和水聲通信等多個領域。

而對于一個通信系統(tǒng)來說，多址技術的優(yōu)劣將直接關系到整個系統(tǒng)的性能。常見的基于線性調(diào)頻的多址接入技術主要包括多調(diào)頻率多址接入技術、碼分多址接入技術和多載頻多址接入技術。

1 常見的基于線性調(diào)頻的多址技術比較

（1）通過采用多個子頻帶疊加的方法（即頻率交疊），提高頻譜的利用率；

（2）產(chǎn)生陷波可以用來抑制來自其它無線設備的干擾。可以實現(xiàn)信號在頻率、時間或空間上的重疊，且具有較強的抗干擾能力。

缺點對發(fā)射端的硬件設備要求較高（若采用模擬設備，則此技術會大大增加整個發(fā)射端的設備復雜度。）疊加信號受到初始相位相同的信號調(diào)制，從而產(chǎn)生較大的瞬時功率峰值和峰值平均功率比[1]。進而引起信號的非線性失真，造成頻譜擴展或帶內(nèi)信號畸變等，使得整個系統(tǒng)的性能下降。（1）存在多址干擾；

（2）為獲得較高的速率，線性調(diào)頻信號的時間寬度就必須較短。同時，為了獲得較大的時寬帶寬積，就需要較帶寬較大，這對硬件設備的性能提出了較高的要求。

表1 三種線性調(diào)頻多址技術的優(yōu)缺點比較

2 時間交疊多址技術研究

2.1 基本原理。時間交疊多址技術，指將時間按照一定的寬度劃分為多個幀，在每一幀內(nèi)為每位用戶分配不同的時間段，用于發(fā)送當前用戶信息的技術。

（3）仿真結(jié)果與分析。我們通過MATLAB仿真實現(xiàn)了四種線性調(diào)頻技術在采用時間交疊多址技術時的誤碼性能，如圖2至圖5所示。這四種線性調(diào)頻技術包括二進制正交鍵控（Binary Orthogonal Keying）、四進制雙正交鍵控（Quadruple Bi-Orthogonal Keying）、基于二進制移相鍵控的直接調(diào)頻（Binary Phase Shift Keying-Direct Modulation）和基于π/4-差分四相移相鍵控的直接調(diào)頻（π/4-Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying-Direct Modulation）。并分別給出了在高斯白噪聲信道下，用戶數(shù)為一、四、六、八情況下的誤比特圖 （假設系統(tǒng)完全同步）。

3 結(jié)束語

首先介紹了常用的線性調(diào)頻多址技術，即多調(diào)頻率多址接入技術、多載頻多址接入技術和碼分多址接入技術。并對其各自的優(yōu)缺點進行了分析和比較。然后，介紹了時間交疊多址技術的基本原理，完成了其在AWGN信道下的誤碼率分析。最后，通過MATLAB仿真實現(xiàn)了此多址技術在四種線性調(diào)頻技術中的應用，并對仿真結(jié)果進行分析比較。我們發(fā)現(xiàn)在采用時間交疊多址技術后，四種線形調(diào)頻信號表現(xiàn)出了良好的抗噪性能，且此種多址技術更適合于直接調(diào)頻技術。

參考文獻：

[1]劉麗哲.線性調(diào)頻信號在散射通信中的應用[J].工程實踐，2003（06）：64-65.

[2]LAM M D.Wireless communications using chirp signals[D].Tokyo，WASEDA University，2008：8-10.

作者單位：北京首都國際機場股份有限公司信息技術部，北京 100621