[發(fā)明專利]一種降低窄帶頻移鍵控解調(diào)誤碼率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310061888.5
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN104009952B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉晉嘉;于峰崎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: H04L27/10
• 分類號: H04L27/10;H04L27/233
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44316
• 代理人: 郝明琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于相位信息的窄帶頻移鍵控非相干解調(diào)器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的窄帶頻移鍵控解調(diào)方法中，基于相位信息的解調(diào)方法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，不需要進(jìn)行過采樣，所需的工作頻率相對較低，功耗低，解調(diào)性能良好。

基于相位信息的窄帶頻移鍵控解調(diào)原理。如圖1所示：

1、假設(shè)高斯頻移鍵控調(diào)制信號：

其中，ε是單個周期的碼元能量，φ₀是初始相位，h是調(diào)制系數(shù)，T_b是符號周期，g(t)是單個高斯整形脈沖，α是數(shù)字基帶信號，α值取1或-1。

2、經(jīng)零中頻轉(zhuǎn)換后：

3、正交分解后得到一個同相信號i(t)和一個正交信號q(t)：

4、相位矢量的生成：

i_k＝cos(φ-θ_k)＝cosθ_k×i+sinθ_k×q (6)

q_k＝sin(φ-θ_k)＝-sinθ_k×i+cosθ_k×q(7)

θ_k＝πk/2^M+1，k＝0，1，...，(2^M-1)。(8)

這樣，由這k組i_k和q_k將單位圓平均分割成多個分區(qū)，以下以M＝2為例，如圖3所示。

5、根據(jù)k組i_k和q_k在每個分割區(qū)取值的正負(fù)對該分割區(qū)進(jìn)行編碼，正值則取1，負(fù)值則取0，如圖2所示。

6、每個碼元周期結(jié)束，就通過k組i_k和q_k取值的正負(fù)以及相位編碼表定位信號矢量落在的分割區(qū)。在下一個碼元周期結(jié)束的時候，對比前后兩次定位的分割區(qū)就可以知道高斯頻移鍵控調(diào)制信號在一個周期內(nèi)的相位變化方向(順時針或者逆時針)，對應(yīng)的就可以判決出數(shù)字基帶信號，如圖3所示。

7、然而，在判決的時候，由于有噪聲的干擾，會出現(xiàn)如圖4所示的4種碼元誤判的情形：

第一種誤判：噪聲的影響導(dǎo)致前后兩個碼元解調(diào)出來的相位處在同一個分割區(qū)，導(dǎo)致無法判決或者只能隨機(jī)判決，增加了誤判的概率。

第二種誤判：噪聲使得前后兩個相位處在對角的兩個分割區(qū)，也無法判斷。

第三種誤判：噪聲使得前后兩個碼元由原來的相位位置相向移動并交叉，導(dǎo)致兩個碼元的相對位置互換，則產(chǎn)生了誤判。

第四種誤判：噪聲使得前后兩個碼元由原來的相位位置相反移動，也會導(dǎo)致兩個碼元的相對位置互換，則產(chǎn)生了誤判。

經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)通過對解調(diào)得到的信號矢量的相位信息進(jìn)行數(shù)字信號處理，可以在一定程度上減少上述的四種誤判情況，進(jìn)一步地提高該解調(diào)方法的性能，在同樣信噪比的情況下降低誤碼率。

發(fā)明內(nèi)容

為了進(jìn)一步地提高基于相位信息的窄帶頻移鍵控非相干解調(diào)器的解調(diào)性能，降低誤碼率，本發(fā)明提供了一種降低窄帶頻移鍵控解調(diào)誤碼率的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：在解調(diào)得到信號矢量的相位信息后，對相位信息進(jìn)行處理。處理方法主要分為以下兩點(diǎn)：

1、多碼元的協(xié)同判決。

當(dāng)判決器無法判定信號矢量在當(dāng)前碼元周期內(nèi)的轉(zhuǎn)動方向時，就可以通過用信號矢量在前一個碼元的初始時刻和后一個碼元的結(jié)束時刻的相位來代替當(dāng)前碼元周期的初始時刻和結(jié)束時刻的相位，然后再進(jìn)行判決。這樣可以避免隨機(jī)判決，降低誤碼率。

2、對每個碼元周期信號矢量的相位變化量進(jìn)行加權(quán)平均。

每當(dāng)結(jié)束判決一個碼元，就計(jì)算當(dāng)前碼元周期內(nèi)信號矢量的相位變化量與歷史上的各個碼元周期內(nèi)的相位變化量的加權(quán)平均值，并用該平均值替代當(dāng)前碼元周期信號矢量的變化量，作為下一個碼元判決的依據(jù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以提高窄帶頻移鍵控的解調(diào)性能，在同樣信噪比的情況下降低誤碼率。

附圖說明

圖1為基于相位信息的窄帶頻移鍵控非相干解調(diào)器的原理圖；

圖2為將平面圓等分成16個分割區(qū)的時候，代表各個分割區(qū)的相位碼表。

圖3為獲取信號矢量的相位信息后的碼元判決原理圖。

圖4為應(yīng)用中可能出現(xiàn)的4種誤判類型。

圖5為所舉例子中作為參考的判決器結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式