[發(fā)明專利]用于利用等幅均衡的波形傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680009336.8
• 申請(qǐng)日: 2006-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN101167261A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·W.·尼托;威廉·N.·弗曼;麥克爾·A.·沃茲沃斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈里公司
• 主分類號(hào): H04B1/69
• 分類號(hào): H04B1/69;H04B1/707;H04B1/713;H04L27/04;H04L27/12;H04L27/20
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 董莘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，更具體地，本發(fā)明涉及利用最小移位鍵控或高斯最小移位鍵控調(diào)制的通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

一些多頻帶或者其它戰(zhàn)術(shù)無線電設(shè)備以高頻(HF)、甚高頻(VHF)(用于衛(wèi)星通信)以及超高頻(UHF)頻帶工作。這些多頻帶戰(zhàn)術(shù)無線電設(shè)備的范圍可以在大約2MHz到大約512MHz的頻率范圍上工作。下一代無線電設(shè)備將可能覆蓋大約2.0MHz到大約2000MHz(或更高)以適應(yīng)高數(shù)據(jù)率波形和不太擁塞的頻帶。這種高頻傳送模式受到諸如MIL-STD-188-141B的標(biāo)準(zhǔn)支配，而數(shù)據(jù)調(diào)制/解調(diào)受到諸如MIL-STD-188-110B的標(biāo)準(zhǔn)的支配，其公開內(nèi)容整體上作為參考包含于此。

另一方面，UHF標(biāo)準(zhǔn)提供了225到大約512MHz頻率范圍上的不同挑戰(zhàn)，包括短距視線(LOS)通信和衛(wèi)星通信(SATCOM)和電纜通信。可以穿過不同的氣候條件、植物和其它障礙物獲得這種類型的傳播，使得UHF?SATCOM對(duì)于許多代理商是不可缺少的通信媒體?？梢允褂貌煌较虻奶炀€來提高天線增益并提高傳送和接收鏈路上的數(shù)據(jù)率。在一個(gè)實(shí)例中，這種類型的通信典型地受到MIL-STD-188-181B的支配，其公開內(nèi)容整體上作為參考包含于此。這種標(biāo)準(zhǔn)指定了用于衛(wèi)星鏈路上的一系列等幅和非等幅波形。

聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電設(shè)備系統(tǒng)(JTRS)實(shí)現(xiàn)了這些標(biāo)準(zhǔn)中的一些，并且具有使用振蕩器、混頻器、交換機(jī)、分路器、組合器和功率放大器設(shè)備以覆蓋不同頻率范圍的不同設(shè)計(jì)。用于這些類型的系統(tǒng)的調(diào)制方案可以占用固定載頻處的固定帶寬信道或者可以是跳頻。這些系統(tǒng)通常利用無記憶的調(diào)制，比如相移鍵控(PSK)、幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)、正交幅度調(diào)制(QAM)，或者帶記憶的調(diào)制，諸如連續(xù)相位調(diào)制(CPM)以及以卷積或者其它類型的前向糾錯(cuò)碼將它們組合。

最小移位鍵控(MSK)和高斯最小移位鍵控(GSMK)一起被稱為MSK或GMSK，是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)中使用的一種頻移鍵控(FSK)的形式。用于實(shí)現(xiàn)這種波形的電路可以包括連續(xù)相位頻移鍵控(FSK)調(diào)制器。

簡(jiǎn)言之，MSK調(diào)制信號(hào)可以被認(rèn)為是兩個(gè)組合的正交信號(hào)或者相互90度異相的信道。典型地，每個(gè)倒相被鍵控以表示要被傳送的二進(jìn)制信號(hào)的交替比特。每個(gè)鍵控的脈沖周期可以具有由一比特周期交錯(cuò)的兩比特周期的持續(xù)時(shí)間，并且當(dāng)每個(gè)信道為相移鍵控時(shí)，其可以用二分之一正弦調(diào)幅并且加起來組合。因?yàn)閮蓚€(gè)信道的正弦形包絡(luò)是相互90度異相的，兩個(gè)信道的總和產(chǎn)生了具有恒定包絡(luò)幅度的信號(hào)，其可以由非線性C級(jí)放大器放大并傳送。具有高斯脈沖響應(yīng)的高斯過濾器可以被用于在任何連續(xù)相位調(diào)制之前預(yù)過濾符號(hào)，因此得以產(chǎn)生高斯最小移位鍵控。

用于具有MSK或GMSK調(diào)制的這些通信系統(tǒng)中的許多射頻(RF)功率放大器是峰值功率受限的。例如，因?yàn)椴ㄐ畏逯?平均值比所需的抵消(back-off)，所傳送的平均功率可以低于RF放大器的峰值功率能力若干分貝(dB)。結(jié)果，等幅波形是解決這種問題所必需的。

使用MSK或GMSK調(diào)制的通信系統(tǒng)中所遇到的問題是當(dāng)遭遇的多路徑通過多個(gè)符號(hào)擴(kuò)展時(shí)，系統(tǒng)如何應(yīng)付多路徑衰落環(huán)境。衰落通常是由反射和由信號(hào)傳播中的變化引起的波形失真效應(yīng)引起的。MSK或GMSK系統(tǒng)典型地利用最大似然性序列估計(jì)器(MLSE)，也一般地被稱為維特比均衡器，以處理多路徑。不幸的是，這種類型的均衡器的計(jì)算復(fù)雜性與信道的長(zhǎng)度成指數(shù)地增長(zhǎng)。在產(chǎn)業(yè)中存在這樣一種需求，即設(shè)計(jì)和開發(fā)具有比維特比或MSLE均衡器提供更多路徑能力的等幅波形。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)前述背景技術(shù)，因此本發(fā)明的目的是提供具有另外的多路徑能力的等幅波形，其還能夠?yàn)槔米钚∫莆绘I控/高斯最小移位鍵控(MSK或GMSK)調(diào)制的通信系統(tǒng)追蹤更有效的多路徑/衰落環(huán)境。

本發(fā)明有利地克服了上面指出的問題并且組合了利用特定映射生成的已知和未知的最小移位鍵控或高斯最小移位鍵控符號(hào)。這就允許利用標(biāo)準(zhǔn)的塊或符號(hào)均衡器解調(diào)波形。最小移位鍵控或高斯最小移位鍵控調(diào)制提供頻譜效率和等幅，并且已知的符號(hào)允許追蹤信道變化。這種特定的映射允許在接收器處使用標(biāo)準(zhǔn)的均衡器技術(shù)以解調(diào)波形。