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近年来，物联网已逐渐成为各国政府科技和经济发展的战略制高点之一。物联网的应用领域广泛，且发展势头十分强劲。物联网的产业化也将在未来几年得到巨大的发展。物联网市场规模十分巨大，同时全球物联网设备的数量也在激增。由于全球物联网设备数量的增加，由物联网设备带来的全球总能耗也在不断增加，节能减排的形势十分严峻。恒包络信号具有包络恒定的特点，恒包络调制系统的射频前端可以利用功率效率较高的非线性功率放大器来降低设备功耗。在实际物联网系统中，提升采用恒包络调制技术的点对点无线通信链路的传输性能在传感网鲁棒性、能量效率和安全性等方面都显得尤为重要。 本文分别从恒包络信号调制与解调、短数据包编译码两个方面研究提升适用于物联网的短距离无线通信链路传输性能的算法。本文研究内容涵盖了理论推导到仿真验证等方面，为短距离无线通信链路传输性能的提升提供了新的思路。全文的主要贡献体现在如下几个方面: 其一，针对IEEE802.15.4标准中OQPSK-DSSS信号在存在初始相位误差和频偏时性能不理想的问题，提出了一种具有鲁棒性的非相干解调器。本文首先分析了相干检测算法的原理，在此基础上，提出了对初始相位误差和残余频偏不敏感的非相干检测器。该非相干检测器基本架构与相干检测器相同，因此算法复杂度与相干检测器相近。本文所提的非相干解调器由频偏估计器、匹配滤波器和非相干检测器等模块组成。进一步的，本文还介绍分析了残余频偏不可避免以及本文所提的非相干解调器具有鲁棒性的原因。仿真结果表明，本文所提的非相干检测器在存在初始相位误差和残余频偏时性能优于相干检测器和传统非相干检测器。进一步的，以该非相干检测器为核心的非相干解调器对初始相位误差和频偏也不敏感，具有鲁棒性。 其二，针对传统连续相位信号解调算法复杂度较高、性能不理想和不能实时跟踪调制系数变化等问题，提出了一种低复杂度的连续相位信号非相干解调器。本文首先介绍了连续相位信号的基带描述和特征，然后介绍了将连续相位信号（非线性信号）转化为线性信号的数学方法——Laurent分解。本文所提的基于恒包络信号的非相干解调器由匹配滤波器、差分检测器、序列检测器和判决反馈均衡器等模块组成。本文用Laurent分解的主脉冲函数来表示接收端匹配滤波器的系数，差分检测器使得系统对频偏不敏感，判决反馈均衡器能够实时跟踪反馈调制系数的变化。本文以蓝牙系统的GFSK信号为例，通过仿真验证了所提非相干解调器的性能优于传统的差分解调器，并且本文所提非相干解调器对频偏、调制系数变化等因素不敏感，为采用恒包络调制的系统的实现提供了一种高效的解决方案。 其三，针对低速无线个域网标准中编码方案并未充分利用编码增益的问题，提出了基于分组码和卷积码的两种新的编译码方案。本文以IEEE802.15.4标准为例，首先介绍了IEEE802.15.4标准采用的扩频技术，并将其等效为(32，4)分组码。通过分析可知，该码字并未充分利用(32，4)分组码的编码增益。以分组码为研究对象，本文提出了基于扩展BCH码的新的编码方案，该编码方案的最小汉明距离达到了(32，4)分组码的上界，充分利用了编码增益。本文利用扩展BCH码的码字特性来降低分组码的编译码算法的复杂度。为进一步提升编码增益，本文提出了一种基于卷积码的编码方案，该编码方案采用的咬尾卷积码具有最优生成多项式，达到了编码增益的上界。仿真结果表明，本文所提的编码方案性能均优于IEEE802.15.4标准中采用的编码方案，基于分组码的编码方案的复杂度与IEEE802.15.4标准的物理层采用的编码方案相当;基于卷积码的编码方案性复杂度比IEEE802.15.4标准中采用的编码方案高，但性能得到了极大的提升。本文所提的编码方案可以拓展到其它低速无线个域网标准中。 其四，针对传统极化码不适用于短数据包、现有的极化码与HARQ结合的重传方案存在并未充分利用编码增益或算法复杂度较高等问题，提出了一种适用于短数据包系统的、复杂度低且性能较好的极化码与HARQ结合的重传方案。本文首先介绍了极化码编码的基本原理，分析了现有的极化码与HARQ结合的重传方案。在此基础上，本文提出了一种改进型的极化码与HARQ结合的重传方案。该方案能够同时获得合并增益和编码增益。在该重传方案中，原始传输序列是低码率极化码编码后序列的一部分，同时根据极化码的结构，原始传输序列也是低速率的极化码。重传序列是原始传输序列的线性组合。原始传输序列和重传序列构成了码长更长、码率更低的极化码。译码该低码率的极化码可以获得编码增益。与极化码和HARQ蔡司合并结合的重传方案相比，本文所提改进型极化码与HARQ结合的重传方案能够获得额外的编码增益。与极化码和HARQ增量冗余合并结合的重传方案相比，本章节所提改进型极化码与HARQ结合的重传方案复杂度较低，更加适用于物联网应用的短数据场景。我们将通过仿真结果来验证本文所提的极化码与HARQ结合的重传方案的有效性。