并行滤波器时域截断对数字解调影响分析

"并行滤波的时域截断对数字解调器的影响 (2008年)，陈金树，清华大学电子工程系" 在数字通信领域，数字解调器是至关重要的组成部分，特别是在卫星通信中，四相移相键控（QPSK）调制方式广泛应用。并行结构的数字解调器因其高速处理能力而受到青睐，但并行滤波过程中的时域截断问题可能对解调性能产生影响。本文作者陈金树深入探讨了这一现象，并提供了理论分析和定量评估方法。 时域截断是并行滤波过程中不可避免的问题，因为并行滤波器通常需要将输入信号分割成多个段进行处理。在并行结构的数字解调器中，中频采样的信号首先被并行化，然后通过下变频转换为基带信号。这个基带信号会通过并行滤波器进行匹配滤波，以优化接收信号的质量。然而，由于并行滤波器的限制，信号在时域上会被强制截断，这可能导致解调性能下降。 作者通过将码元分段处理，研究了分段大小与误比特率之间的关系。通过对并行宽度（即并行处理的码元数量）和输出宽度（即每个处理单元输出的码元数量）的分析，他们推导出一个计算误比特率的公式。这个公式能够量化时域截断对解调性能的具体影响，从而为设计阶段提供参考依据。 以并行宽度为4个码元，输出宽度为2个码元的解调器为例，利用推导出的公式和计算机仿真，作者发现时域截断导致的解调损失大约为0.6dB。这是一个显著的损失，因为在通信系统中，每分贝的增益或损失都可能直接影响系统的整体性能和传输距离。 此外，文中还指出，理解并行滤波的时域截断机制对于优化解调器设计至关重要。通过调整并行结构的参数，例如增加并行宽度或优化输出宽度，可以减轻时域截断的影响，从而提高解调器的性能。 陈金树的研究不仅揭示了并行滤波器时域截断的机理，还提供了评估其影响的数学工具。这对于设计高效、低误差的数字解调器具有实际指导意义，尤其是在高速通信系统中，精确控制并行滤波的参数以减少解调损失显得尤为重要。