一種dqpsk中頻差分解調(diào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種DQPSK中頻差分解調(diào)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)傳電臺(tái)中存在信號(hào)處理模塊，所采用的調(diào)制方式為DQPSK，DQPSK的解調(diào)方式主 要分為兩類：相干解調(diào)和差分解調(diào)，在靜態(tài)接收時(shí)，相干解調(diào)的性能比差分解調(diào)好，但相干 解調(diào)中需要的相干載波在實(shí)際移動(dòng)信道中獲得比較困難，因而在移動(dòng)接收時(shí)，其接收性能 反而不及差分解調(diào)。差分解調(diào)又可分為主要的兩類：中頻差分和基帶差分，DQPSK中的信 息完全包含在載波的相位變量之中，所以便于差分解調(diào)，基帶差分解調(diào)和中頻差分解調(diào)通 過(guò)判斷相位跳變量△Θ的值來(lái)確定反相位映射的情況，基帶差分解調(diào)中，如果本振頻率與 信號(hào)載頻存在頻差A(yù)f，則在一個(gè)碼元內(nèi)，將存在231AfT的相位漂移（T表示碼元周期）， 使系統(tǒng)誤比特率增加。中頻差分解調(diào)中，如果延遲的時(shí)間沒(méi)有準(zhǔn)確的等于一個(gè)碼元長(zhǎng)度，就 會(huì)有一部分信號(hào)能量不能被充分利用，相當(dāng)于損失一部分信噪比，比較這兩種解調(diào)方式，中 頻差分不需要接收端載波同步，省略的諸如COSTAS環(huán)這類的載波同步結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)難 度，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)快速同步。
[0003] 由于DQPSK中相位跳變量ΔΘ的所包含的信息為〇,pi/2, -pi/2,pi，當(dāng)對(duì)這些信 息進(jìn)行求余弦或正弦時(shí)，將會(huì)有零值的出現(xiàn)，這樣在解調(diào)過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，從而 提高解調(diào)算法的復(fù)雜度，并且有可能會(huì)引起誤判，導(dǎo)致誤碼率的上升。
[0004] 綜上所述，本申請(qǐng)發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)實(shí)施例中發(fā)明技術(shù)方案的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)上 述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問(wèn)題：
[0005] 在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的中頻差分解調(diào)方法存在會(huì)出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，導(dǎo)致解調(diào)算法的 復(fù)雜度較高，并且有可能會(huì)引起誤判，導(dǎo)致誤碼率的上升的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種DQPSK中頻差分解調(diào)方法，解決了現(xiàn)有的中頻差分解調(diào)方法過(guò) 程中存在會(huì)出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，導(dǎo)致解調(diào)算法的復(fù)雜度較高，并且有可能會(huì)引起誤判，導(dǎo)致誤 碼率的上升的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了中頻差分解調(diào)方法過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，解調(diào)算法簡(jiǎn) 單，可實(shí)現(xiàn)快速同步并降低誤碼率的技術(shù)效果。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種DQPSK中頻差分解調(diào)方法，所述 方法包括：
[0008] 當(dāng)中頻信號(hào)輸入到信號(hào)處理板前端時(shí)，首先經(jīng)過(guò)采樣，然后通過(guò)帶通濾波進(jìn)行過(guò) 濾處理，并分成3路信號(hào)：第一路信號(hào)、第二路信號(hào)、第三路信號(hào)，其中，第一路信號(hào)、第二路 信號(hào)均為本信號(hào)；第三路信號(hào)延遲一個(gè)符號(hào)周期后分成兩路信號(hào)：第四路信號(hào)和第五路信 號(hào)，其中，第四路信號(hào)與本信號(hào)相乘，第五路信號(hào)相位延遲90度后與本信號(hào)相乘；然后將第 四路信號(hào)與本信號(hào)相乘后得到的信號(hào)和第五路信號(hào)相位延遲90度后與本信號(hào)相乘后得到 的信號(hào)，分別經(jīng)過(guò)低通濾波后再進(jìn)行位同步處理；然后進(jìn)行抽樣判決處理；最后進(jìn)行并串 轉(zhuǎn)換輸出比特流。
[0009] 進(jìn)一步的，解調(diào)端的輸入信號(hào)為cos(wt+ + (p)，其中，Φ為接收延遲引起的相位 差，則有：
[0010]
[0011]
[0012] 其中，Ik表示同相支路第k個(gè)碼元，Θk表示第k個(gè)碼元的相位，Qk表示正交支路 的第k個(gè)碼元，w表示中頻頻率，φ讓;示初始相位；
[0013] 當(dāng)達(dá)到位同步時(shí)，用低通濾波器分別濾去IQ兩路的高頻分量后得到：
[0014] Xk= cos(Θ k- Θ k j)=cos Δ Θ (3)
[0015] Yk=-sin(Θk-Θk》=-sinΔΘ(4)
[0016] 其中，不同相輸出，不正交輸出。
[0017] 進(jìn)一步的，當(dāng)中頻信號(hào)輸入到信號(hào)處理板前端時(shí)，首先經(jīng)過(guò)采樣，然后經(jīng)過(guò)中頻 ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字信號(hào)依次通過(guò)帶通濾波、頻帶搬移、低通濾波變?yōu)轭l點(diǎn)。
[0018] 進(jìn)一步的，信號(hào)在低通濾波后與位同步處理前還進(jìn)行4倍抽取處理。
[0019] 進(jìn)一步的，所述DQPSK中頻差分解調(diào)方法能夠應(yīng)用于數(shù)傳系統(tǒng)信息分發(fā)端機(jī)模塊 中，具體應(yīng)用流程為：
[0020] 發(fā)射端待調(diào)數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)協(xié)議解析，然后完成RS編碼，接著進(jìn)行交織后完成 基帶調(diào)制，然后送數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC完成IQ調(diào)制，然后經(jīng)過(guò)功放送射頻發(fā)送出去；
[0021] 接收端對(duì)輸入的射頻信息首先進(jìn)行下變頻后變成中頻信號(hào)，然后送中頻ADC進(jìn)行 采樣，采樣完成后進(jìn)行解調(diào)，然后進(jìn)行去交織處理，接著完成RS解碼后進(jìn)行數(shù)據(jù)協(xié)議組織， 最后輸出解調(diào)數(shù)據(jù)。
[0022] 其中，主要原理如下：
[0023] 數(shù)據(jù)通信發(fā)送：將網(wǎng)絡(luò)接口送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，分幀；如需加密，則進(jìn)行數(shù)據(jù)加 密，加密后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組；如需不行加密則直接進(jìn)行分組，然后進(jìn)行RS糾錯(cuò)編碼，交織后 送信號(hào)處理模塊進(jìn)行DQPSK調(diào)制，成形濾波后送入變頻模塊進(jìn)行IQ調(diào)制，調(diào)制后的射頻信 號(hào)經(jīng)功率放大后送天線發(fā)射。
[0024] 數(shù)據(jù)通信接收：將天線收射頻信號(hào)進(jìn)行放大濾波，下變頻到的中頻送信號(hào)處理模 塊，信號(hào)處理模塊解調(diào)出數(shù)字信息，經(jīng)去交織，RS糾錯(cuò)解碼后解密、組幀恢復(fù)數(shù)據(jù)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接 口送出。利用該方法可達(dá)到波形解調(diào)的要求。
[0025] 本申請(qǐng)實(shí)例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0026] 由于采用了將DQPSK中頻差分解調(diào)方法設(shè)計(jì)為包括：當(dāng)中頻信號(hào)輸入到信號(hào)處 理板前端時(shí)，首先經(jīng)過(guò)采樣，然后通過(guò)帶通濾波進(jìn)行過(guò)濾處理，并分成3路信號(hào)：第一路 信號(hào)、第二路信號(hào)、第三路信號(hào)，其中，第一路信號(hào)、第二路信號(hào)均為本信號(hào)；第三路信號(hào)延 遲一個(gè)符號(hào)周期后分成兩路信號(hào)：第四路信號(hào)和第五路信號(hào)，其中，第四路信號(hào)與本信號(hào) 相乘，第五路信號(hào)相位延遲90度后與本信號(hào)相乘；然后將第四路信號(hào)與本信號(hào)相乘后得 到的信號(hào)和第五路信號(hào)相位延遲90度后與本信號(hào)相乘后得到的信號(hào)，分別經(jīng)過(guò)低通濾波 后再進(jìn)行位同步處理；然后進(jìn)行抽樣判決處理；最后進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換輸出比特流的技術(shù)方 案，即通過(guò)將得到的I，Q兩路基帶信息所對(duì)應(yīng)的相位跳變量為0,pi/2，pi，3pi/2,當(dāng)對(duì) 這些跳變量求正弦或余弦時(shí)得到的值是0, 1或者-1，這樣對(duì)判決將會(huì)帶來(lái)不利的影響， 但是如果先逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)45度，對(duì)應(yīng)相位跳變量△Θ將變成pi/4,3pi/4,5pi/4,7pi/4， 當(dāng)對(duì)這些信息進(jìn)行求余弦或是正弦時(shí)，只需要取出符號(hào)位進(jìn)行判決即可求出相位，比如 pi/4對(duì)應(yīng)的符號(hào)位為（正，正），3pi/4對(duì)應(yīng)的符號(hào)位為（負(fù)，正），其它相位依此類推，， 從而有效解決過(guò)零現(xiàn)象，并且實(shí)現(xiàn)也很方便，針對(duì)Ik和Qk逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，對(duì)應(yīng)為 (Ik+jQk)*(cos(pi/4)+jsin(pi/4)) = 0· 707*((Ik-Qk)+j(Ik+Qk))，也即將得到的I路數(shù) 據(jù)和Q路數(shù)據(jù)進(jìn)行相減或是相加，即可完成45度相位旋轉(zhuǎn)，所以，有效解決了現(xiàn)有的中頻差 分解調(diào)方法過(guò)程中存在會(huì)出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，導(dǎo)致解調(diào)算法的復(fù)雜度較高，并且有可能會(huì)引起 誤判，導(dǎo)致誤碼率的上升的技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了中頻差分解調(diào)方法過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)過(guò)零 現(xiàn)象，解調(diào)算法簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)快速同步并降低誤碼率的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部 分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0028] 圖1是DQPSK中頻差分解調(diào)方法的總體流程示意圖；
[0029] 圖2是DQPSK解調(diào)應(yīng)用于實(shí)際中的流程示意圖；
[0030] 圖3是信息分發(fā)端機(jī)數(shù)據(jù)處理原理圖示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 本發(fā)明提供了一種DQPSK中頻差分解調(diào)方法，解決了現(xiàn)有的中頻差分解調(diào)方法過(guò) 程中存在會(huì)出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，導(dǎo)致解調(diào)算法的復(fù)雜度較高，并且有可能會(huì)引起誤判，導(dǎo)致誤 碼率的上升的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了中頻差分解調(diào)方法過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，解調(diào)算法簡(jiǎn) 單，可實(shí)現(xiàn)快速同步并降低誤碼率的技術(shù)效果。
[0032] 本申請(qǐng)實(shí)施中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，總體思路如下：
[0033] 采用了將DQPSK中頻差分解調(diào)方法設(shè)計(jì)為包括：當(dāng)中頻信號(hào)輸入到信號(hào)處理板 前端時(shí)，首先經(jīng)過(guò)采樣，然后通過(guò)帶通濾波進(jìn)行過(guò)濾處理，并分成3路信號(hào)：第一路信 號(hào)、第二路信號(hào)、第三路信號(hào)，其中，第一路信號(hào)、第二路信號(hào)均為本信號(hào)；第三路信號(hào)延 遲一個(gè)符號(hào)周期后分成兩路信號(hào)：第四路信號(hào)和第五路信號(hào)，其中，第四路信號(hào)與本信號(hào) 相乘，第五路信號(hào)相位延遲90度后與本信號(hào)相乘；然后將第四路信號(hào)與本信號(hào)相乘后得 到的信號(hào)和第五路信號(hào)相位延遲90度后與本信號(hào)相乘后得到的信號(hào)，分別經(jīng)過(guò)低通濾波 后再進(jìn)行位同步處理；然后進(jìn)行抽樣判決處理；最后進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換輸出比特流的技術(shù)方 案，即通過(guò)將得到的I，Q兩路基帶信息所對(duì)應(yīng)的相位跳變量為0,pi/2，pi，3pi/2,當(dāng)對(duì) 這些跳變量求正弦或余弦時(shí)得到的值是0, 1或者-1，這樣對(duì)判決將會(huì)帶來(lái)不利的影響， 但是如果先逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)45度，對(duì)應(yīng)相位跳變量△Θ將變成pi/4,3pi/4,5pi/4,7pi/4， 當(dāng)對(duì)這些信息進(jìn)行求余弦或是正弦時(shí)，只需要取出符號(hào)位進(jìn)行判決即可求出相位，比如 pi/4對(duì)應(yīng)的符號(hào)位為（正，正），3pi/4對(duì)應(yīng)的符號(hào)位為（負(fù)，正），其它相位依此類推，， 從而有效解決過(guò)零現(xiàn)象，并且實(shí)現(xiàn)也很方便，針對(duì)Ik和Qk逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，對(duì)應(yīng)為 (Ik+jQk)*(cos(pi/4)+jsin(pi/4)) = 0· 707*((Ik-Qk)+j(Ik+Qk))，也即將得到的I路數(shù) 據(jù)和Q路數(shù)據(jù)進(jìn)行相減或是相加，即可完成45度相位旋轉(zhuǎn)，所以，有效解決了現(xiàn)有的中頻差 分解調(diào)方法過(guò)程中存在會(huì)出現(xiàn)過(guò)零現(xiàn)象，導(dǎo)致解調(diào)算法的復(fù)雜度較高，并且有可能會(huì)引起 誤判，導(dǎo)致誤碼率的上升的技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了中頻差分解調(diào)方法過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)過(guò)零 現(xiàn)