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直接序列扩频连续相位调制(DSSS-CPM)是近年来兴起的一种新的通信调制技术,它继承了CPM的相位连续、包络恒定和带宽高效等优点,同时获得了直接序列扩频的信号隐蔽性、抗窄带干扰和多址通信等特点。DSSS-CPM在未来CPM调制CDMA通信、大容量多址测控通信、高效的蜂窝移动通信和军事抗干扰抗截获保密通信等应用领域具有潜在的优势和应用价值。论文围绕DSSS-CPM信号波形优化设计与接收机关键技术展开了深入的研究,取得了如下主要研究成果:1.归纳了国内外现有的直接序列扩频CPM实现方案和信号特征,总结了DSSS-CPM信号模型、状态网格图和功率谱密度,分析了各调制扩频参数对信号带宽效率的影响,为DSSS-CPM波形设计和参数选择提供依据。2.引入码片分支度量,给出基于MLSD的DSSS-CPM信号同步解扩解调算法,有效解决了扩频码与信息难以剥离的问题,与未扩频CPM的MLSD解调相比没有性能损失。结合CPM信号的PAM分解原理,给出基于PAM分解的DSSS-CPM信号低复杂度序列检测算法,算法能够在较低性能损失下显著降低接收机复杂度。3.基于衰落多径信道的分集和RAKE接收技术,采用Viterbi序列检测算法,逐符号对齐合并每个相位状态上的符号分支度量增量,提出了DSSS-CPM的相干RAKE接收算法。得益于DSSS-CPM类似卷积码的特点,该相干RAKE接收机可获得显著的分集增益,且性能优于DSSS-BPSK的逐符号度量合并RAKE接收机。4.对扩频序列合理分割并在连续信息符号上进行扩频调制,提出了软扩频Multi-h CPM信号设计方法。采用Single-h软扩频即可获得Multi-h CPM类似的相位轨迹和性能增益,伪码捕获的同时实现调制指数同步。通过信号欧氏距离分析和误码性能仿真,验证了软扩频Multi-h CPM信号在解调性能和复杂度上的优势。5.在DSSS-CPM同步解扩解调算法及其低复杂度算法仿真验证的基础上完成了DSSS ARTM Tier2信号中频接收机设计和Viterbi译码器设计与硬件实现。采用One-Pointer算法高效实现了6MChip/s码片速率的Viterbi译码解调器。硬件测试结果表明:方案正确可行,误码性能与仿真结果基本一致。