[發明專利]一種非等功率四路相移鍵控信號的調制方法和裝置

有效

• 申請號: 201610134548.4
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105743832B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 黃新明;李井源;陳華明;朱祥維;周傳宇;倪少杰;李崢嶸;龐晶;牟衛華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04L27/20
• 分類號: H04L27/20
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陳立新

1.一種非等功率四路二進制服務信號的調制方法，其特征在于：包括以下步驟：

已知四路二進制服務信號，分別為四路二進制擴頻信號，設S₁(t)是在t時刻第一路信號的幅值，S₂(t)是在t時刻第二路信號的幅值，S₃(t)是在t時刻第三路信號的幅值，S₄(t)是在t時刻第四路信號的幅值，上述四路信號的幅值取值均為+1或－1，第一路信號和第二路信號構成一對服務信號，夾角為90度，第三路信號和第四路信號構成一對服務信號，夾角為θ，并且四路信號互不相關；第一路信號和第二路信號構成的一對服務信號與第三路信號和第四路信號構成的一對服務信號的功率比為1:p²，p＞0，p為功率參數；

步驟S1：根據兩對服務信號的功率比及相位關系計算交調參數b；

交調參數b滿足下述非線性方程：

其中，γ為相位參數，γ＝-tanθ；

采用牛頓迭代法求出交調參數b；

步驟S2：計算交調參數a；

根據交調參數b和相位參數γ，按下式計算交調參數a:

步驟S3：計算交調參數c及d；

根據交調參數a，b和功率參數p及相位參數γ，按下式計算交調參數c及d

步驟S4：生成恒包絡基帶信號；

根據交調參數b，a，c及d和功率參數p，按下式計算恒包絡基帶信號S(t)：

步驟S5：將恒包絡基帶信號正交調制到載波；

將步驟S4中得到的恒包絡基帶信號的實部信號和虛部信號分別調制到頻率相同但相位相差π/2的兩個載波上，形成兩個調制信號，將上述兩個調制信號相加或相減，形成正交調制到載波的服務信號。

2.一種非等功率四路二進制服務信號的調制裝置，其特征在于：包括基帶信號生成器、正交調制器，基帶信號生成器將非等功率的四路二進制服務信號合成一路恒包絡基帶信號，輸出恒包絡基帶信號的實部信號和虛部信號至正交調制器，正交調制器將輸入的信號進行正交調制后輸出；

所述基帶信號生成器接收時間變量t，四路二進制擴頻信號，第三路信號和第四路信號的夾角θ，功率參數p，其中S₁(t)是在t時刻第一路信號的幅值，S₂(t)是在t時刻第二路信號的幅值，S₃(t)是在t時刻第三路信號的幅值，S₄(t)是在t時刻第四路信號的幅值，四路信號的幅值取值均為+1或－1，且四路信號互不相關，第一路信號和第二路信號構成一對服務信號，夾角為90度，第三路信號和第四路信號構成一對服務信號，夾角為θ，第一路信號和第二路信號構成的一對服務信號與第三路信號和第四路信號構成的一對服務信號的功率比為1:p²，p＞0，p為功率參數；

基帶信號生成器的輸入是交調參數b，a，c及d和功率參數p及第三路信號和第四路信號的夾角θ，還有四路二進制擴頻信號，該模塊的邏輯功能是計算恒包絡基帶信號S(t)，計算公式如下：

其中：交調參數b滿足下述非線性方程：

其中，γ為相位參數，γ＝-tanθ；

采用牛頓迭代法求出交調參數b；

交調參數

交調參數

3.根據權利要求2所述的非等功率四路二進制服務信號的調制裝置，其特征在于：所述基帶信號生成器接收時間變量t，四路二進制擴頻信號，第三路信號和第四路信號的夾角θ，功率參數p，其中S₁(t)是在t時刻第一路信號的幅值，S₂(t)是在t時刻第二路信號的幅值，S₃(t)是在t時刻第三路信號的幅值，S₄(t)是在t時刻第四路信號的幅值，四路信號的幅值取值均為+1或－1，且四路信號互不相關，第一路信號和第二路信號構成一對服務信號，夾角為90度，第三路信號和第四路信號構成一對服務信號，夾角為θ，第一路信號和第二路信號構成的一對服務信號與第三路信號和第四路信號構成的一對服務信號的功率比為1:p²，p＞0，p為功率參數；

基帶信號生成器的輸入是四路二進制擴頻信號、交調參數b，a，c及d和功率參數p及第三路信號和第四路信號的夾角θ，該模塊的邏輯功能是計算變量S(t)的16個相位角，變量S(t)的計算公式如下：

其中IM按下式計算：

計算S時，變量S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、S₄(t)的取值均為﹢1或-1，根據變量S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、S₄(t)取值組合先計算IM，再得到變量S，從而得到代表S相位角的16個相位值θ₀～θ₁₅，所述變量S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、S₄(t)取值組合如下表所示：

表中前四行是變量S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、S₄(t)的取值組合，第五行是對應變量S的相位角，也即十六個相位取值,第六、七行是對應變量S的實部與虛部，將S(t)的實部信號和虛部信號輸出作為實部信號Real(t)和虛部信號Imag(t),輸出給正交調制器；

正交調制器將輸入的實部信號Real(t)和虛部信號Imag(t)根據需要的載波頻率進行正交調制，輸出具有恒定包絡的服務信號。