[發明專利]一種基于數據分組的信息調制方法

在審

• 申請號: 201710454738.9
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107248872A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 曹宇
• 申請（專利權）人: 杭州瀟楠科技有限公司
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69;H04B14/00;H04B14/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 鄭越

技術領域

本發明涉及無線電通信中的信息調制方法，尤其涉及一種基于數據分組的信息調制方法。

背景技術

調制是為了使所傳輸信號特性與信道特性相匹配，通過調制，將其轉變為適合信道有效傳輸的信號形式。對于無線通信系統來說，由于空間信道的開放性，所傳輸的信息必然會受到各信道環境和干擾因素的影響，從而產生差錯，降低了信息傳輸的可靠性。為了提高調制信號的抗干擾能力，采用何種調制方式是非常關鍵的。抗干擾調制技術是圍繞提高信息傳輸的可靠性而提出的有別于常規通信系統的一種調制理論和技術，廣泛應用于軍事通信、電子對抗以及導航、測量等各個領域。然而，對于擴頻調制技術來說，現有技術中通常是以犧牲通信系統的信息傳輸效率來提高系統的抗干擾能力的，即在提高系統抗干擾能力的同時，降低了系統的信息傳輸速率。

因此，如何在復雜的電磁環境中，提高調制信號的能量集中度，以此提高調制信號的信干比，同時也使調制信號具有擴頻信號的特點，從而提高系統的抗干擾能力，是通信系統研究的難點問題。

發明內容

本發明的一個目的是使調制信號具有擴頻信號的特點，使其具有抗突發干擾能力。本發明的另一個目的是增強調制信號的能量集中度，提高調制信號的信干比，以此提高系統的可靠性。

為了實現本發明的目的，提高調制信號的抗突發干擾能力，本發明提供了一種基于數據分組的信息調制方法，包括以下步驟：

步驟一：將待傳輸的二進制數字信息劃分為以多個bit為單位的數據組；

步驟二：將以多個bit單位的數據組劃分為兩部分，第一部分是波形選擇狀態位，第二部分是時隙位置狀態位；

步驟三：將碼元時間劃分為多個大小相同的時隙，信號的傳輸波形持續時間為一個時隙，其它時隙不傳輸信號，傳輸波形的時隙位置由數據組中的時隙位置狀態位來決定，傳輸波形的選擇由數據組中的波形選擇狀態位來決定，從多個不同的傳輸波形中選擇相應的傳輸波形；

步驟四：制定波形選擇狀態位與傳輸波形的映射規則，來確定波形選擇狀態位的狀態與傳輸波形的映射關系，制定時隙位置狀態位與傳輸波形在碼元時間內時隙位置的映射規則，來確定時隙位置狀態位的狀態與傳輸波形在碼元時間內時隙位置的映射關系，其中，傳輸波形的個數大于等于波形選擇狀態位的狀態數，一個碼元時間內的時隙個數大于等于時隙位置狀態位的狀態數；

步驟五：讀取數據組的狀態，根據映射規則，由數據組中所劃分的波形選擇狀態位的狀態來選擇傳輸波形的形狀，按照數據組中所劃分的時隙位置狀態位的狀態來確定傳輸波形在碼元時間內的時隙位置；

步驟六：將步驟五所形成的信號通過正弦載波調制，將信號頻譜搬移至輻射頻段。

進一步，為了實現本發明的目的，增強調制信號的能量集中度，提高調制信號的信干比，以此提高系統的可靠性，所述的傳輸波形為兩兩相互正交的波形，優選的，所述的傳輸波形為兩兩相互正交的DPSS(Discrete Prolate Spheroidal Sequences，簡稱DPSS)序列。

進一步，為了提高系統的保密能力，在本發明所公開的基于數據分組的信息調制方法中，所述的數據組先與偽隨機序列進行加密形成一個新的數據組，然后再劃分為兩部分，第一部分是波形選擇狀態位，第二部分是時隙位置狀態位；發送端和接收端事先約定采用哪種偽隨機序列和加密算法。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

①由于本發明將碼元時間劃分為多個大小相同的時隙，信號的傳輸波形持續時間為一個時隙，其它時隙不傳輸信號，從而使的調制信號具有脈沖信號形式，在頻域上展寬信號的頻譜帶度，降低了信號的功率譜密度，提高了信號的擴頻能力，從而使調制信號具有了較強的擴頻抗干擾能力。

②由于本發明的傳輸波形采用DPSS序列進行信息調制，DPSS序列在時頻域具有較好的能量聚集特性，在相同時間帶寬積條件下，與其它信號相比，在頻域上可最大程度的集中在有限帶寬內，從而提高了調制信號的功率利用率，因此，采用DPSS序列進行信息調制設計，可最大程度的提高調制信號的能量聚集性，從而增強了調制信號的信干比，提高了抗干擾能力。

③由于本發明采用數據分組的方式，將待傳輸的二進制數字信息劃分為以多個bit為單位的數據組，通過傳輸波形的多樣性和時隙位置的多樣性來以此代表5bit信息的數據組，節省信息傳輸帶寬，增加了系統的信息傳輸效率。