[發明專利]基于OOK調制的多載波跳頻通信的軟判決方法

有效

• 申請號: 201310346556.1
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103401826B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 董彬虹;鄒洋;宋延光;周蘭林;李聰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L27/10
• 分類號: H04L27/10;H04B1/713
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及軟判決編碼映射多載波跳頻CM-MCFH(Code?Mapping?Multiple?Carrier?Frequency?Hopping)技術。

背景技術

頻率跳變（FH：Frequency?hopping），簡稱跳頻，它通常與M進制頻移鍵控（MFSK：Multiple?Frequency-Shift?Keying）調制聯合使用，由k=log₂M個信息比特決定發送M個頻率中的哪一個。M進制的信號的頻率在跳頻帶寬內偽隨機地跳變，典型的FH/MFSK系統框圖見圖1。在常規MFSK系統中，數據調制固定頻率載波；而在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。兩種情況下，發送的都是單音頻信號。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，實際上可由PN（Pseudorandom?Noise）序列和數據共同控制頻率合成器一步完成。常規FH是一種典型的“躲避”式的抗干擾體制。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。

為了提高頻譜利用率，申請號為201210495380.1的中國專利申請公開了一種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），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；

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；

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。

在發射端信源經過編碼單元進行信道編碼，再在串并轉換單元將編碼后串行的碼字轉換為N路并行，且每個碼字對應輸入至OOK調制模塊的N路不同頻率載波中的一個，當該碼字為“1”時，則此載波發送信號；當該碼字為“0”時，則此載波閑置不發送信號，N路經OOK調制后的已調信號輸入至合并單元合并為一路信號輸入至跳頻調制單元，跳頻調制單元通過輸入的來自于PN序列發生器的PN序列對調制輸入端的信號進行跳頻調制，之后經跳頻調制的信號通過射頻單元發送至無線信道中。即，先將信源數據比特序列{a₀,a₁,…,a_m}進行卷積編碼得到n比特的編碼信息{b₀,b₁,…,b_n}。n比特編碼信息通過串并轉換后的，每一比特b_i映射為頻率集{ω₁,ω₂,…,ω_n}中相應的頻點號。當b_i=0，i∈1,2，…，n時，其對應的頻點ω_i上將不會發送信號；當b_i=1時，則在其對應的頻點上發送信息。然后在不同的時間間隔T₀由PN序列發生器控制的頻率合成器產生的載波頻率進行跳頻調制后，得到待發送信號s(t)，與本地振蕩器產生的頻率混頻和進行上變頻處理，最后將得到的射頻信號發送出去。

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，大于同樣帶寬下一次只傳輸log₂M比特信息MFSK調制。