[發(fā)明專(zhuān)利]調(diào)制符號(hào)間相位交錯(cuò)BPSK調(diào)制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711177902.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108023847B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳世奇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所）
• 主分類(lèi)號(hào): H04L27/20
• 分類(lèi)號(hào): H04L27/20
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專(zhuān)利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發(fā)明公開(kāi)的一種調(diào)制符號(hào)間相位交錯(cuò)BPSK調(diào)制方法，旨在提供一種解調(diào)門(mén)限低，不會(huì)出現(xiàn)180°相位跳變，能夠降低調(diào)制信號(hào)峰均比的調(diào)制方法。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：在通信系統(tǒng)中，調(diào)制器根據(jù)待調(diào)制數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，產(chǎn)生與調(diào)制數(shù)據(jù)長(zhǎng)度一致的基準(zhǔn)相位序列，根據(jù)待調(diào)制數(shù)據(jù)以及基準(zhǔn)相位序列，依次計(jì)算當(dāng)前每個(gè)調(diào)制符號(hào)對(duì)應(yīng)的載波相位，依據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行BPSK信號(hào)調(diào)制，在當(dāng)前調(diào)制符號(hào)內(nèi)，調(diào)制數(shù)據(jù)‘1’與調(diào)制數(shù)據(jù)0°的載波相位分別為當(dāng)前調(diào)制符號(hào)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)相位以及基準(zhǔn)相位+180°，完成一個(gè)符號(hào)調(diào)制后，判斷數(shù)據(jù)是否調(diào)制完畢，若調(diào)制完畢，則結(jié)束當(dāng)前數(shù)據(jù)調(diào)制；否則返回計(jì)算下一個(gè)調(diào)制符號(hào)對(duì)應(yīng)的載波相位，直到調(diào)制完畢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)信號(hào)處理領(lǐng)域，具體涉及一種降低調(diào)制信號(hào)峰均比的調(diào)制符號(hào)間相位交錯(cuò)二進(jìn)制相移鍵控BPSK調(diào)制方法。

背景技術(shù)

在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，基帶信號(hào)需要調(diào)制為具有幅度和相位信息的調(diào)制符號(hào)，并經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)信道到達(dá)接收端。在移動(dòng)通信領(lǐng)域，隨著通信信息量的不斷增大，通信系統(tǒng)需要的帶寬越來(lái)越寬，頻率資源日趨緊張。為了解決帶寬有限的矛盾，一方面將通信頻段不斷向更高頻率延伸，另一方面也不斷努力提高頻譜的利用率。而在載波頻率較高時(shí)發(fā)送信號(hào)功率放大器通常采用高功率非線(xiàn)性放大器，并且由于信道的非線(xiàn)性及AM/PM效應(yīng)，只有采用具有恒定包絡(luò)或準(zhǔn)恒定包絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)制方式，才能有效利用功放的發(fā)射功率。

相移鍵控(Phase Shift Keying，簡(jiǎn)稱(chēng)PSK)是一種用載波相位表示輸入信號(hào)信息的調(diào)制技術(shù)，即利用相位變化來(lái)傳遞數(shù)字信息。IS-95中以及IMT-2000中使用的BPSK、四相相移鍵控(Quadri Phase Shift Keying，簡(jiǎn)稱(chēng)QPSK)和偏移四相相移鍵控(Offset QPSK，簡(jiǎn)稱(chēng)OQPSK)等都屬于相移鍵控調(diào)制方式。調(diào)制是對(duì)信號(hào)源的編碼信息進(jìn)行處理，是用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某些參數(shù)進(jìn)行控制，使這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化；使其變?yōu)檫m合傳輸?shù)男问降倪^(guò)程。調(diào)制可以通過(guò)使高頻載波隨信號(hào)幅度的變化而改變載波的幅度，相位或者頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程，解調(diào)是將基帶信號(hào)從載波中提取出來(lái)以便預(yù)定的接收者(信宿)處理和理解的過(guò)程。它是從己調(diào)制的信號(hào)中恢復(fù)出原來(lái)調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。即是把基帶信號(hào)(信源)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)相對(duì)基帶頻率而言頻率非常高的帶通信號(hào)。帶通信號(hào)叫做已調(diào)信號(hào)，而基帶信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào)。

調(diào)制技術(shù)分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩類(lèi)。模擬調(diào)制是對(duì)載波信號(hào)的參量進(jìn)行連續(xù)調(diào)制，在接收端對(duì)載波信號(hào)的參量連續(xù)地進(jìn)行估值；而數(shù)字調(diào)制都是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來(lái)表征所傳送的信息，在接收端也主要對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。BPSK信號(hào)解調(diào)原理因?yàn)锽PSK信號(hào)的幅度與基帶信號(hào)無(wú)關(guān)，故不能用包絡(luò)檢波法而只能用相干解調(diào)法解調(diào)BPSK信號(hào)。在相干解調(diào)過(guò)程中需要用到與接收的BPSK信號(hào)同頻同相的相干載波。在BPSK調(diào)制中是把載波相位的和π分別表示信息0和l，接收機(jī)要正確解調(diào)該信息就需要恢復(fù)出一個(gè)與發(fā)送端同頻同相的參考載波。接收機(jī)中恢復(fù)出同頻載波比較容易，但要做到同相就比較困難，一旦參考載波出現(xiàn)相位反轉(zhuǎn)，解調(diào)的信息就出現(xiàn)0，1倒置。由于在BPSK信號(hào)的載波恢復(fù)過(guò)程中存在0的相位迷糊(phaseambiguity)，即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能同相，也可能反相，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，即‘1’變?yōu)椤?’，‘0’變?yōu)椤?’，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為BPSK方式的‘倒’現(xiàn)象。

相移鍵控是目前通信系統(tǒng)中廣泛采用的調(diào)制方式之一，以BPSK為例，當(dāng)調(diào)制數(shù)據(jù)為“1”時(shí)，調(diào)制后載波與未調(diào)載波同相，當(dāng)調(diào)制數(shù)據(jù)為“0”時(shí)，調(diào)制后載波與未調(diào)載波反相，即“1”和“0”時(shí)調(diào)制后載波相位相差180度。BPSK調(diào)制技術(shù)本身是恒包絡(luò)的，但由于存在180°的相位跳變，在相位突變點(diǎn)會(huì)不可避免地引入很大的脈沖響應(yīng)，在實(shí)際系統(tǒng)中由于器件響應(yīng)速度與帶寬受限，通過(guò)帶通濾波器限帶后的BPSK信號(hào)已經(jīng)不能保持恒包絡(luò)，導(dǎo)致信號(hào)包絡(luò)起伏較大，相應(yīng)的信號(hào)峰均比也較大。因此BPSK調(diào)制存在180°的相位跳變，導(dǎo)致信號(hào)包絡(luò)起伏較大，相應(yīng)的信號(hào)峰均比也較大的問(wèn)題。相移鍵控PSK對(duì)放大器的線(xiàn)性度要求較高，進(jìn)而對(duì)調(diào)制設(shè)備的要求較高，提高通信設(shè)備的成本。