[發明專利]一種余弦與切普信號聯合的信號調制和解調方法及基于所述方法的信號發射和接收方法

無效

• 申請號: 200910072061.8
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN101588332A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 沙學軍;溫容慧;遲永鋼;邱昕;吳宣利;吳少川;石碩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L27/20
• 分類號: H04L27/20;H04L27/22
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及一種調制和解調方法及信號的發射和接收方法。

背景技術

PSK(Phase?Shift?Keying，移相鍵控)是一種相位調制算法，它以載波的相位調整將數字信息的比特編碼到每一次相位改變。8PSK調制對應8種狀態的PSK，所以8PSK每個符號可以編碼3個比特；同理，16PSK調制對應16種狀態的PSK，每個符號可以編碼4個比特。8PSK和16PSK與QPSK(四相相移鍵控)相比，能提供更高的吞吐容量，但抗噪能力不如QPSK。8PSK和16PSK調制方式的系統性能會受到各星座信號間非正交性的影響，系統的解調性能低于BPSK(二相相移鍵控)。

發明內容

本發明是為了解決現有的采用8PSK或16PSK調制方式的系統的性能會受到各星座點信號間非正交性的影響，采用QPSK調制方式的系統的容量又較低的問題，提出一種余弦與切普信號聯合的信號調制和解調方法及基于所述方法的信號發射和接收方法。

一種余弦與切普信號聯合的信號調制和解調方法，調制方法：將進行串/并轉換后獲得的4路二進制數字信號與4路正交中頻信號進行調制，獲得4路調制信號；解調方法：將待解調的混合信號與4路正交中頻信號分別做匹配相關，然后進行積分判決解調后獲得解調信息；

所述四路正交中頻信號分別為兩路QPSK載波信號cos(2πf_ct)、sin(2πf_ct)和兩路切普信號cos(2πf_ct+kπt²)、sin(2πf_ct+kπt²)，其中f_c為QPSK載波信號的中心頻率，k為掃頻速度，所述四路信號相互正交或準正交。

所述掃頻速度k由公式：k＝B/(T/2)＝4/T²獲得，式中T為QPSK載波信號的時長；B為QPSK載波信號的帶寬，且B＝2/T。

若為相同信道信號，則四路正交中頻信號的中心頻率f_c和信號時長T滿足公式：

f_c＝(2m-1)/T

m為正整數；

或者滿足：

f_c＝2m/T

m為正整數。

使用上述方法的信號發射和接收方法：

發射過程：

步驟一：將碼速率為4Rbit/s的二進制數字待發送信號b(t)進行串/并轉換獲得四路信號b_n(t)，每路信號的碼速率降為Rbit/s，R取正整數；

步驟二：將步驟一獲得的四路信號b_n(t)與四路正交中頻信號s_n(t)進行調制，獲得四路調制信號p_n(t)＝b_n(t)·s_n(t)；

步驟三：將步驟二獲得的四路調制信號p_n(t)疊加，獲得疊加后的信號p(t)；

步驟四：對步驟三獲得的信號p(t)進行上變頻處理獲得信號p′(t)，對所述信號p′(t)進行帶通處理獲得信號s(t)，并將獲得的信號s(t)發射；

接收過程：

步驟五：將接收到的混合信號r(t)進行下變頻處理獲得信號r₁(t)，對所述信號r₁(t)進行帶通處理，得到信號r₂(t)；

步驟六：以四路正交中頻信號s_n(t)作為相關解調的匹配模板，分別與信號r₂(t)做匹配相關，積分判決并解調后，得到解調信息b_n′(t)；

步驟七：通過并/串轉換將n路解調信息b_n′(t)轉換為碼速率為4Rbit/s的解調信息b′(t)；

所述n＝1，2，3，4；

所述對信號p(t)進行上變頻處理的方法是：將信號cos(2πf_nt)與信號p(t)進行相乘運算，f_n為信號cos(2πf_nt)的信號頻率。

所述對信號r(t)進行下變頻處理的方法是：用信號cos(2πf_nt)與信號r(t)進行相乘運算，f_n為信號頻率，f_n為信號cos(2πf_nt)的信號頻率。