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在无线通信中,频谱是紧缺的宝贵资源。极化状态作为不同于幅度、相位、频率的另一维度信息,表示了信号的矢量信息。极化调制技术利用极化状态来承载信息,通过改变极化状态的幅度比和相位差实现信息的承载,其充分利用了三维星座空间,具有更灵活的星座设计结构,在提升频谱效率方面具有广泛的应用前景。然而,现有极化调制方法中极化状态间存在跳变,使得信号波形不连续,造成频谱扩展,从而限制了频谱效率的进一步提升。针对这一问题,论文以高阶连续极化调制技术为核心,围绕如何利用连续极化状态承载信息提升频谱效率而展开研究。论文选题来源于国家自然科学基金项目“基于认知与极化信号处理的功放节能研究”(项目编号：61271177)。论文设计了高阶连续极化调制、解调方案,并在此基础上考虑实际无线信道去极化效应对高阶连续极化调制的影响,设计了最优预补偿算法。主要研究工作如下：论文首先综述了极化信号处理技术中的相关理论和技术,其次针对极化调制研究进行了总结,并论证了连续极化状态的可实现性。最后对信道极化相关损耗(Polarization Dependent Loss, PDL)的去极化效应研究现状进行了分析和总结。为解决极化状态跳变导致频谱效率降低的问题,提出了极化状态连续的高阶连续极化调制技术。设计了高阶连续极化调制规则,同时研究分析了高斯白噪声信道条件下,通过Stokes矢量参数提取,高阶连续极化调制信号的解调性能。理论分析与仿真结果表明,接收端信号利用率达到99%时,高阶连续极化调制的频谱效率将优于传统极化调制21.87%；且在相同星座结构和误码率条件下,高阶连续极化调制所需的每比特信噪比低于传统极化调制0.6dB。考虑实际信道对高阶连续极化调制信号的去极化影响,论文提出了对抗PDL去极化效应的预补偿优化算法。分析了PDL去极化效应下的连续极化调制系统模型；深入研究了PDL去极化效应对高阶连续极化调制性能的影响；并在此基础上设计了以最大极化角为准则选取最佳补偿因子的预补偿算法。理论分析和仿真结果表明,所提算法能够有效减少PDL去极化效应对高阶连续极化调制频谱效率和误码性能的影响。