基于MPPSK调制的数字对讲机系统

为改善数字对讲机频谱资源紧张的趋势，本文提出一种基于MPPSK调制的数字对讲机系统，采用MPPSK体制作为数字对讲机的物理层调制解调方式，利用现有数字对讲机通信体制中的频谱空隙，“插空”传输高速码流。接收机通过对MPPSK收发混叠信号的冲击滤波和相干处理后，结合“码率域”滤波和带阻滤波消除其他用户干扰并可靠解调出MPPSK接收信号。本系统对相邻频道的其他数字对讲机信号干扰很小，对邻频或同频干扰隔离度高，传输码率高。

对讲机通信属于专业无线电通信。随着用户数量的增加，频谱资源日益紧张，对讲机的数字化势在必行。近年来，为了满足社会对数字对讲机的使用需求，促进数字对讲机的健康发展，进一步提高频谱利用率，国家工信部接连颁布了多个相关文件，为数字对讲机在国内的发展提供了正式依据。2009 年12月12 日，国家工信部发布666 号文件，规定从2011 年1 月1 日开始，停止对模拟对讲机的型号核准。

欧洲制定了ETSI TS 102 数字对讲机标准：dPMR 相当于数字公众对讲机标准，采用FDMA，信道间隔6.25 kHz，有效全向辐射功率低于500 mW；DMR 相当于数字专业调频机标准，规定了空中接口、语音和一般业务功能、数据协议及一致性测试方法；DSRR 相当于数字无中心自集群系统标准，规定了系统特性、信令协议、电台特性、射频技术指标和测量方法。同时还有美国的P25 标准，以及国内海能达的PDT 标准等这些现有的数字对讲机标准，它们不仅互不兼容且均未成为我国的国家标准。因此国内急需开发出全新的数字对讲机体制，在关键技术指标上明显胜出，以便为将来确定数字对讲机的国家标准、竞争国际标准，奠定基础[1]。多元位置相移键控(M-ary Phase Position Shift Keying, MPPSK) [2]作为一种高频谱利用率的超窄带(Ultra Narrow Band, UNB)调制技术[3]，有望适合数字对讲机通信。

现有数字对讲机频道间的频谱缝隙实际上是浪费的，如果能更好地加以利用，对数字对讲机行业将是一次积极推进。超窄“频谱树”独占加较宽“频谱草”共享的非矩形频谱划分模式[4]，为在这“空闲”频谱中“插空”传输信息提供了可能，为解决频谱需求提供了理论和技术思路。

本文给出一种基于MPPSK 调制的数字对讲机通信系统，实现谱隙“插空”传输高速码率。首先介绍MPPSK 调制原理，进一步结合“冲击滤波–乘以相干载波–带通滤波–相关解调”的“码率域滤波”和带阻滤波方法提出MPPSK 接收机， 在滤除其他数字对讲机用户干扰的同时可靠解调出MPPSK 调制信号。最后分别选取同频和邻频的其他数字对讲机干扰，进行系统的误码性能仿真。

2. MPPSK 调制体制 MPPSK 调制原理 高速增长的无线多媒体业务对传输带宽提出了越来越高的要求，将传统的二进制相移键控(BPSK: Binary Phase Shift Keying)调制扩展为不对称的EBPSK (Extended Binary Phase Shift Keying)调制，是提高频谱利用率的一种新尝试[5]。将EBPSK 与脉冲位置调制相结合，可得到多元位置相移键控MPPSK，进一步提高了频谱利用率。

与EBPSK 调制相比， MPPSK 调制无非就是采用M 进制信息符号直接控制正弦