[發(fā)明專利]基于全相位FFT的通用解調方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710061394.1
• 申請日: 2007-10-10
• 公開（公告）號: CN101136893A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 侯春萍;丁麗婭;王兆華;侯永宏;孫山林
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 侯力

技術領域

本發(fā)明屬于數(shù)字通信系統(tǒng)中的解調技術，進一步涉及一種基于全相位FFT的通用解調方法。

背景技術

調制技術是通信系統(tǒng)中必不可少的關鍵技術之一，在通信技術迅速發(fā)展的今天，在同一個系統(tǒng)中已經(jīng)不僅僅局限于使用單一的調制方式，而是根據(jù)不同的信道和傳輸要求、QoS等來靈活選用多種調制方式，這就叫自適應調制技術。而解調技術則是采用與調制相反的過程來恢復調制信號的特征值以重構調制信號的過程。針對不同的調制技術則采用與之相對應的解調技術。

數(shù)字調制解調技術(digtal?modulation?and?demodulationtechnology)是使傳輸數(shù)字信號特性與信道特性相匹配的一種數(shù)字信號處理技術。它的技術要求有如下幾點：

①為了在衰落條件下獲得所要求的誤碼率(BER)，需要好的載噪比(C/N)或載干比(C/I)性能；②所用的技術必須在規(guī)定頻帶約束內(nèi)提供高的傳輸效率[以(bit/s)/Hz為單位]；③為了確保重量和尺寸能與設備相比，需要使用簡易和小型的電路；④應使用高效率的功率放大器，而帶外輻射又必須降低到所需的要求；⑤為了能使信號深衰落所引起的誤差數(shù)降至最小，必須滿足快速的比特再同步要求。

(一)調制技術的分類

按照基帶數(shù)字信號對載波的振幅、頻率和相位等不同參數(shù)所進行的調制，可把數(shù)字調制方式分為3種基本類型：幅度鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。其他的調制方式都是這3種基本方式的發(fā)展和組合。正交調幅QAM就是可以同時改變載波振幅和相位的調制方式，根據(jù)載波相位變化，調制分為兩大類，即線性與非線性以及連續(xù)與不連續(xù)。前者是指在一個碼元內(nèi)相位路徑的軌跡，后者是指在相鄰碼元轉換點上相位路徑是否連續(xù)。二相移相鍵控(BPSK)，四相移相鍵控(QPSK)、交錯正交移相鍵控(OQPSK)屬“不連續(xù)相位路徑數(shù)字調制”；最小移頻鍵控(MSK)屬“線性連續(xù)相位路徑數(shù)字調制”；正弦移頻鍵控(SFSK)、平滑調頻(TFM)、高斯濾波最小頻移頻鍵控(GMSK)屬“非線性連續(xù)相位路徑數(shù)字調制”。其中除了BPSK，QPSK，OQPSK之外，都可以看成調制指數(shù)h＝1/2的連續(xù)相位移頻鍵控(CPFSK)。

目前數(shù)字移動通信系統(tǒng)采用的調制技術主要有兩大類：恒包絡調制技術和線性調制技術。恒包網(wǎng)絡調制技術是指其射頻已調波信號具有恒定包絡的特性。它避開了線性的要求，可使用高效率C類功率放大器，降低了放大器的成本。其中有代表性性的為最小頻移鍵控(MSK)和高斯濾波最小頻移鍵控(GMSK)、平滑調頻(TFM)等。線性調制技術可用于線性移動無線通信。從基帶頻率變換到無線載頻以及放大到發(fā)射電平，都需要高度的線性，即低的失真，因此，設計難度和成本較高，但線性調制方法比非線性調制方法有更高的頻譜利用率。其中有代表性的為二相移相鍵控(BPSK)、四相移相鍵控(QPSK)、四電平正交調幅即16狀態(tài)正交調幅(16QAM)和偏置-四相移相鍵控(-QPSK)。

除了上述提到的調制的方式，還有一些追求窄帶特性的數(shù)字調制方式，其中有代表性的如四電平調頻(4-level?FM)、壓縮頻譜恒包絡移相鍵控(CCPSK)、鎖相環(huán)移相鍵控(PLLPSK)等。

應用ASK雖然實施簡單，但由于抗衰落性能差、誤碼率大而在移動通信中幾乎不采用。FSK和PSK已在數(shù)字移動通信中獲得應用，其中FSK早已在模擬移動通信的數(shù)字信令中得到采用。QAM在固定的點對點數(shù)字微波系統(tǒng)中應用較廣泛，它具有很高的頻譜利用率。但是移動通信的環(huán)境對于傳統(tǒng)的QAM調制是嚴重的挑戰(zhàn)，不過在教字移動通信系統(tǒng)中也有使用QAM的。泛歐的數(shù)字移動通信采用的是GMSK調制，而美國和日本的數(shù)字移動通信則采用-QPSK調制技術。在1986年前的國際會議上討論的數(shù)字調制技術幾乎都集中在上述的恒包絡調制技術，尤其是GMSK調制受到普遍的歡迎。近年來由于放大器設計技術的進展，實現(xiàn)了調制方法成為可能。1987年中期，QPSK等線性調制技術才開始流行起來。

(二)調制技術的原理及實現(xiàn)