一种极高频带利用率的无线传输数字调制设计
为了在已有模拟信道下提高数据传输效率，各种传输技术被广泛使用，而探寻新的通过压缩带宽来提高数据传输效率的方法倍受关注。近年来，甚小频移键控（VMSK）调制技术发展飞速，其频带利用率已达到15bit／（s·Hz）。2001年，Sayhood K H和吴乐南提出了一种新型的采用类正弦波调制的VMSK，这种VMSK具有较高的频带利用率，较高的信噪比和较低的误比特率。而最小波形差键控（VWDK）是从VMSK的类正弦波调制；发展起的，一种超窄带（UNB）载波调制技术。它通过对一个波形参数的调控，实现带宽效率与解调性能之间的折衷。本文通过对VWDK
原理的深入研究，表明了理论与仿真结果的一致性，从而验证了VWDK高频带利用率的可行性，并给出了VWDK传输系统的设计方案。
1 VWDK的原理与仿真
1.1 VWDK调制理论来源
要提高频带利用率，就要在单位频带内传输更高的数码率。带宽最窄的信号形式是正弦波。一个纯粹正弦波，在频域就是一根非零频谱线，能量高度集中，理论上带宽为0，当然也无法传递任何有用信息。假设该正弦波的频率保持不变，波形略微抖动，则其频谱能量仍高度集中在载频的谱线上，但两旁会出现与随机抖动相对应的连续谱，此外在载频的谐波处也会出现离散的谱线，这是信号分析的结果。由于波形的抖动较微小，连续谱和谐波离散谱的能量远低于载频能量。如果载波波形的微小抖动受控于有用信息，即可实现频谱利用率很高的调制。因此“最小波形差键控”（Very-minimum Waveform. Difference Keying简称VWDK）的高效调制方式由此而来。
1.2 VWDK调制原理与实现
VWDK是对等概率二进制信息进行最小波形差键控的调制技术。原理概括如下：遇到逻辑“1”，在时间间隔T内发送波形g1（t），而遇到逻辑“0”，则在T内发送波形g2（t）。其中，g1（t）=g（t，τ），g2（t）=g（t，T，-τ），g（t，τ）定义与波形如图1所示。
其中，T为信号波形的周期，同时也是信息的符号宽度和码元宽度；而f=1／T则为信号的波形频率，在数值上也等于码元的传输速率；波形分两段分别定义，每段都是类正弦波的半个周期，但是幅度分别为，周期为2τ和2（T-τ）。
1.3 VWDK的功率谱与仿真图
调制信号的功率谱直接决定其传输带宽及带宽效率。若令τ=əT，而“ə”作为波形调控参数就直接影响着VWDK已调波的功率谱形状及相应的传输带宽。当ə→0时，已调波的能量越来越分散，带宽越来越宽；而当ə→1时，已调波的能量越来越集中，带宽越来越窄。功率谱的表达式如式（2）所示，图2为取不同值时VWDK已调波的功率谱估计。
