一種恒包絡(luò)psk調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】一種恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，包括：S1、恒包絡(luò)PSK調(diào)制器的信號(hào)處理步驟：在發(fā)射端，將信道編碼器輸出的二進(jìn)制比特流按照調(diào)制參數(shù)M進(jìn)行分組；得到差分相位序列；由差分序列生成最小加法群；將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，完成調(diào)制過程；S2、恒包絡(luò)PSK解調(diào)器的信號(hào)處理步驟：在接收端，先將接收到的FSK信號(hào)進(jìn)行采樣；對(duì)頻率調(diào)制信號(hào)進(jìn)行相位積分；將同步序列與各個(gè)樣點(diǎn)的信號(hào)作相關(guān)運(yùn)算，得到最佳樣點(diǎn)；由最佳樣點(diǎn)PSK信號(hào)的相位提取軟信息、進(jìn)行硬判決，完成數(shù)字解調(diào)。本發(fā)明將NPSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行恒包絡(luò)變換作為調(diào)制輸出，提高通信系統(tǒng)發(fā)射端功放的功率效率；接收端將信號(hào)過采樣，經(jīng)過相位積分器與匹配濾波器，即可恢復(fù)獲得PSK調(diào)制信號(hào)。
【專利說明】-種恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號(hào)傳輸?shù)摹炯夹g(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方 法，將PSK調(diào)制信息以恒包絡(luò)、連續(xù)相位信號(hào)的形式進(jìn)行傳輸，在接收端又能夠準(zhǔn)確恢復(fù)原 PSK調(diào)制信號(hào)，按照PSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。

【背景技術(shù)】
[0002] PSK (Phase-Shift Keying，相移鍵控）是一種應(yīng)用廣泛的數(shù)字調(diào)制方式，利用相位 的變化表征二進(jìn)制比特信息。通常每個(gè)N-PSK(Ne {2k|k= 1，2,3,…})調(diào)制符號(hào)能夠承 載比特信息。雖然在無線通信中得到了廣泛的應(yīng)用，但由于不是恒包絡(luò)調(diào)制，PSK調(diào)制信號(hào) 一般存在峰均比的問題，即峰值功率嚴(yán)格大于信號(hào)的平均功率。這一現(xiàn)象會(huì)影響通信基站 的功放效率，一旦發(fā)射機(jī)工作在非線性放大區(qū)間，傳輸信號(hào)的失真會(huì)隨著發(fā)射功率的變大 而極具增加，影響信號(hào)的正常解調(diào)。由于發(fā)射機(jī)線性工作區(qū)間的限制，通信時(shí)往往選擇降低 信號(hào)的平均功率，從而降低了功放功率的利用率。恒包絡(luò)調(diào)制方式則能有效避免上述問題， 如連續(xù)相位頻移鍵控調(diào)制，作為第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的成熟技術(shù)，具有理想的峰均 t匕。另外，根據(jù)最小頻移鍵控調(diào)制與正弦脈沖形式的帶偏移的QPSK調(diào)制的關(guān)系，已有方法 將特殊的QPSK調(diào)制與連續(xù)相位調(diào)制相聯(lián)系。如能找到一般的方法，將任意PSK調(diào)制轉(zhuǎn)換為 連續(xù)相位、恒包絡(luò)調(diào)制，信號(hào)的幅度連續(xù)變化，一方面信號(hào)功率譜旁瓣相對(duì)于主瓣的衰減更 快，占用帶寬較窄；另一方面，能夠提升信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)際功率，改善通信效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服PSK調(diào)制信號(hào)在發(fā)射功率效率與頻譜占用率等方面的缺 點(diǎn)，提供一種恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法。
[0004] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，包括：
[0006] S1、恒包絡(luò)PSK調(diào)制器的信號(hào)處理步驟：
[0007] 在發(fā)射端，將信道編碼器輸出的二進(jìn)制比特流按照調(diào)制參數(shù)Μ進(jìn)行分組；將每組 的Μ比特映射為格雷編碼調(diào)制符號(hào)，每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)于一個(gè)N-PSK調(diào)制信號(hào)的相位；將二進(jìn)制 信號(hào)對(duì)應(yīng)的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行模Ν差分運(yùn)算，得到差分相位序列；由差分序列生成最小加法群； 按照加法群元素的個(gè)數(shù)確定K-CPFSK調(diào)制的參數(shù)Κ，以及群與調(diào)制頻率的映射，進(jìn)行連續(xù)相 位恒包絡(luò)調(diào)制；將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，完成調(diào)制過程；
[0008] S2、恒包絡(luò)PSK解調(diào)器的信號(hào)處理步驟：
[0009] 在接收端，先將接收到的FSK (Frequency-shift keying,頻移鍵控）信號(hào)進(jìn)行采 樣，得到數(shù)字信號(hào)；對(duì)頻率調(diào)制信號(hào)進(jìn)行相位積分，恢復(fù)出PSK信號(hào)相位；對(duì)信號(hào)進(jìn)行匹配 濾波，恢復(fù)相位、去除碼間串?dāng)_；將同步序列與各個(gè)樣點(diǎn)的信號(hào)作相關(guān)運(yùn)算，得到最佳樣點(diǎn)； 由最佳樣點(diǎn)PSK信號(hào)的相位提取軟信息、進(jìn)行硬判決，完成數(shù)字解調(diào)，輸入到后端的譯碼 器。
[0010] 優(yōu)選的，步驟S1具體為：
[0011] S11、根據(jù)0/1二進(jìn)制信號(hào)的長度L，將信號(hào)比特流序列分為Μ比特一組，即每Μ個(gè) 比特所帶信息將由一個(gè)PSK調(diào)制符號(hào)承載，令L = ΜΧΚ ;
[0012] S12、將步驟S11得到的每組長度為Μ的比特映射成一個(gè)調(diào)制符號(hào)，共生成Κ個(gè)格 雷調(diào)制符號(hào)，其中，格雷調(diào)制符號(hào)集是對(duì)整數(shù)取模Ν得到的元素個(gè)數(shù)為Ν的加法群：

【權(quán)利要求】
1. 一種恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括： 51、 恒包絡(luò)PSK調(diào)制器的信號(hào)處理步驟： 在發(fā)射端，將信道編碼器輸出的二進(jìn)制比特流按照調(diào)制參數(shù)Μ進(jìn)行分組；將每組的Μ比 特映射為格雷編碼調(diào)制符號(hào)，每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)于一個(gè)N-PSK調(diào)制信號(hào)的相位；將二進(jìn)制信號(hào) 對(duì)應(yīng)的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行模Ν差分運(yùn)算，得到差分相位序列；由差分序列生成最小加法群；按照 加法群元素的個(gè)數(shù)確定K-CPFSK調(diào)制的參數(shù)Κ，以及群與調(diào)制頻率的映射，進(jìn)行連續(xù)相位恒 包絡(luò)調(diào)制；將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，完成調(diào)制過程； 52、 恒包絡(luò)PSK解調(diào)器的信號(hào)處理步驟： 在接收端，先將接收到的FSK信號(hào)進(jìn)行采樣，得到數(shù)字信號(hào)；對(duì)頻率調(diào)制信號(hào)進(jìn)行相位 積分，恢復(fù)出PSK信號(hào)相位；對(duì)信號(hào)進(jìn)行匹配濾波，恢復(fù)相位、去除碼間串?dāng)_；將同步序列與 各個(gè)樣點(diǎn)的信號(hào)作相關(guān)運(yùn)算，得到最佳樣點(diǎn)；由最佳樣點(diǎn)PSK信號(hào)的相位提取軟信息、進(jìn)行 硬判決，完成數(shù)字解調(diào)，輸入到后端的譯碼器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟S1具 體為： 511、 根據(jù)0/1二進(jìn)制信號(hào)的長度L，將信號(hào)比特流序列分為Μ比特一組，即每Μ個(gè)比特 所帶信息將由一個(gè)PSK調(diào)制符號(hào)承載，令L = ΜΧΚ ; 512、 將步驟S11得到的每組長度為Μ的比特映射成一個(gè)調(diào)制符號(hào)，共生成Κ個(gè)格雷調(diào) 制符號(hào)，其中，格雷調(diào)制符號(hào)集是對(duì)整數(shù)取模Ν得到的元素個(gè)數(shù)為Ν的加法群：
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，調(diào)制器采用 恒包絡(luò)調(diào)制方式，對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行第二次調(diào)制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟S15 中，還包括選取適合調(diào)制信息序列的Z-CPFSK，有下面兩種情況： (1) 恒包絡(luò)調(diào)制信息映射到Z-CPFSK調(diào)制頻率集的一個(gè)非平凡子群； (2) 若沒有選取映射到Z-CPFSK調(diào)制頻率的子群，選取靠近Z-CPFSK調(diào)制頻率集的中心 頻率的調(diào)制頻率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟S16中 利用一個(gè)從信號(hào)生成加法群到FSK調(diào)制頻率集的同態(tài)映射，映射的結(jié)果即為差分信號(hào)恒包 絡(luò)調(diào)制對(duì)應(yīng)的頻率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，具體的映射 過程為：
S29、對(duì)步驟S28輸出的PSK信號(hào)按照相位提取軟信息、進(jìn)行硬判決，完成解調(diào)過程。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟S22 中，進(jìn)行相位濾波時(shí)將中頻FSK信號(hào)搬移帶基帶、低通濾波、還原PSK調(diào)制相位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的恒包絡(luò)PSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟S23 中，接收信號(hào)經(jīng)過濾波后由恒包絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為PSK調(diào)制信號(hào)；每一段FSK調(diào)制信號(hào)，都可以 采到一個(gè)樣點(diǎn)與原PSK調(diào)制信號(hào)帶有相同的相位信息。
【文檔編號(hào)】H04L27/18GK104092638SQ201410294874
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】張強(qiáng), 江瑾, 張勝斌, 周陬, 周偉 申請(qǐng)人:廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司