MPPSK/AM复合调制系统优化方案

本文给出一种兼容AM广播的MPPSK/AM复合调制系统，为了提升数字信号的解调性能，需要增加MPPSK调制中的K值。而这同时也增加了数字信号与音频信号的频谱混叠，所以本文通过在发送端添加双带阻滤波器，使数字信号不占用音频信号的频段从而提升音频信号解调性能。并且根据贝叶斯公式得出的概率信息表格作为信道解码的软信息进行软判决译码进一步提升数字信号解调性能。

目前，欧洲和美国等发达国家主导多项数字音频广播标准的制定，先后推出了自己的标准DRM[1]和IBOC[2]。然而国外的技术在使用频段和频道带宽的设置方面与我国中波调幅广播频段的现有规划不符，不能直接使用国外的标准，需要研究出适合中国国情的数字化标准。文献[3]中给出一种以多元位置相移键控(M-ary Phase Position Shift Keying, MPPSK)[4]调制信号为“数字载波”的带内复合调制方案，该方案兼容现行AM 广播。

由于该系统数字信号解调性能并不是很好且音质有待提升，所以本文从音频信号和数字信号解调性能两方面对该系统进行优化：通过在MPPSK 调制信号后添加双带阻滤波器使数字信号不占用音频信号频带从而改善音频信号解调性能，并且通过音频信噪比进行衡量对比；一方面增加MPPSK 中的K 值， 另一方面根据贝叶斯公式得出的概率信息表格作为信道解码的软信息进行软判决译码提升数字信号解调性能，并且通过误码率进行衡量对比。

2. MPPSK/AM 复合调制系统 MPPSK 将扩展的二元相移键控(Extended Binary Phase Shift Keying, EBPSK)与脉冲位置调制(Pulse Position Modulation, PPM)相结合， 利用M 进制信息符号控制正弦载波的相位跳变时刻在每个码元周期中的位置，在相等带宽下，提升频谱利用率和信息传输速率。MPPSK 在一个码元周期[0,NT]内的统一表达式如下： ()() ()()()sin00sin01( )sin1, 0π11sincckcgcgw ttNTkw ttkKTftwkKTtkrKTkMw tkrKTtNTθθ≤≤=≤≤−= +−< <−≤≤≤≤−−≤< (1) 其中， 发送的符号k 有M 种取值， 1cTf=为载波周期，gr 为符号保护间隔控制因子， 调制参数M 、K 、N 、θ 和gr 用于控制信号带宽、传输码率和检测数字信号解调性能。图1 为4PPSK 调制与解调波形(调制参数为1K = ， 5N =， 0gr =)。

DSB-AM 调制的表达式为： ( )( )()()1cos 2πAMacYtAk m tf t=+ (2)