[發明專利]一種基于OOK調制的多載波跳頻通信系統

有效

• 申請號: 201210495380.1
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103036828A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 董彬虹;鄒洋;宋延光;周蘭林;樂榮臻
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L27/10
• 分類號: H04L27/10
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 李明光

技術領域

本發明屬于通信技術，特別涉及多載波（MC：Multicarrier）跳頻通信技術。

背景技術

頻率跳變（FH：Frequency?hopping），簡稱跳頻，通常與M進制頻移鍵控（MFSK：Multiple?Frequency-Shift?Keying）調制聯合使用，由一組k=log₂M個二進制碼轉換成為有M種狀態的多進制碼，M種狀態對應M個不同的載波頻率。以4FSK為例，系統能將2bit的二進制碼轉換為有4種狀態（0,1,2,3），這四種狀態分別對應4個不同頻率的載波。MFSK信號在跳頻帶寬內偽隨機的跳變，典型的FH/MFSK系統框圖見圖1。發送端：信源經信道編碼后，MFSK調制模塊將輸入編碼信息的每k個bit進行一次M進制碼的轉換并輸出M進制碼對應的頻率，FH調制器利用來自于PN序列發生器的PN序列對來自于MFSK調制模塊的信號進行調制后通過射頻（RF）單元發送至無線網絡。接收端：射頻單元接收來自無線網絡的信號并將接收信號輸入至FH解調器，FH解調器利用來自于PN序列發生器的PN序列對接收信號進行解調恢復出經MFSK調制后的信號并輸入至MFSK解調模塊，MFSK解調模塊恢復出當前載波頻率對應的k個二進制碼，最后經信道譯碼后恢復出原始數據輸出至信宿設備進行后續處理。在現有FH/MFSK系統中，數據碼元調制的是一個頻率偽隨機變化的載波，發送的都是單頻信號，同一時刻只發送一種頻率的載波。圖1所示的FH/MFSK系統調制過程分為兩個步驟：數據調制和跳頻調制，MFSK調制模塊完成數據調制，FH調制器完成跳頻調制。

FH通信是一種發展久遠的抗干擾技術，較強的抗干擾能力是其主要特點，早已在戰術通信中得到了廣泛的應用。由于FH實現時頻率切換會造成信號的相位不連續，相移鍵控調制難于實現，因此FH通常與MFSK調制。而使用MFSK調制會造成了頻譜利用率低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠提高頻譜利用率的多載波跳頻通信系統。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種基于OOK調制的多載波跳頻通信系統，包括發射端與接收端，發射端包括編碼單元、數據調制單元、跳頻調制單元、射頻發射單元，接收端包括射頻接收單元、跳頻解調單元、數據解調單元、譯碼單元；

編碼單元的輸入端與信源輸出相連，編碼單元的輸出端與數據調制單元的輸入端相連，數據調制單元的輸出端與跳頻調制單元的輸入端相連，跳頻調制單元的輸出端與射頻發射單元的輸入端相連；

射頻接收單元的輸出端與跳頻解調單元的輸入端相連，跳頻解調單元的輸出端與數據解調單元的輸入端相連，數據解調單元的輸出端與譯碼單元的輸入端相連，譯碼單元的輸出端與信宿輸入端相連；

其特征在于，

所述數據調制單元包括串并轉換模塊、OOK調制模塊、載波合并模塊；串并轉換模塊的輸入端連接數據調制單元的輸入端，串并轉換模塊的M路輸出端分別對應連接OOK調制模塊中一個OOK調制子模塊的調制信號輸入端，M為大于等于2的整數；OOK調制模塊中M個OOK調制子模塊的載波頻率均不同且相互正交，OOK調制模塊中各OOK調制子模塊的已調信號輸出端與載波合并模塊的M個輸入端對應相連，載波合并模塊的輸出端連接數據調制單元的輸出端；

所述數據解調單元包括并串轉換模塊、M個濾波模塊、M個能量計算模塊、M個判決模塊；各濾波模塊的輸入端連接數據解調單元的輸入端，各濾波模塊的中心頻率與對應的輸入OOK調制子模塊的載波頻率相同，各濾波模塊的輸出端與對應的能量計算模塊的輸入端相連，各的能量計算模塊的輸出端與對應判決模塊的輸入端相連，各判決模塊的輸出端對應連接并串轉換模塊的M個輸入端，并串轉換模塊的輸出端連接接數據解調單元的輸出端。

本發明為了提高頻譜利用率提出了基于二進制開關鍵控（OOK：On-Off?Keying）調制的多載波跳頻通信系統（FH/MC_OOK）。當子載波數為M時，多載波OOK調制一次并行傳輸M比特信息，而同樣帶寬的MFSK調制一次只傳輸log₂M比特信息。

本發明的有益效果是，相比現有MFSK調制的跳頻系統，提高了頻譜利用率，傳輸效率高，易于實現，還能夠節約發射功率。

附圖說明

圖1是現有FH/MFSK系統示意圖；

圖2是實施例FH/MC_OOK系統示意圖；

圖3是FH/MFSK系統與FH/MC_OOK系統誤碼性能對比。

具體實施方式