[發明專利]一種TCM-CPM信號在多徑信道下的解調方法

有效

• 申請號: 202111285561.7
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN113824664B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 孫靖翔;孫錦華;張春暉;劉玉濤;許名岳;趙伊倩
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L27/14
• 分類號: H04L27/14
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

1.一種TCM-CPM信號在多徑信道下的解調方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)TCM-CPM調制器對二進制序列進行調制：

(1a)發送端的TCM-CPM調制器將本地存儲的M位導頻序列添加到信源產生的二進制序列前面，形成N位待調制序列X，1≤M＜N，N≥2；

(1b)發送端的TCM-CPM調制器對待調制序列X進行TCM-CPM數字調制，得到離散的TCM-CPM調制信號S＝{s_k|1≤k≤NN_s}，并將S通過N_c條多徑信道發送至接收端，其中，s_k表示第k個樣點，N表示S包含的碼元個數，N_s表示每個碼元包含的樣點個數，S中前MN_s個樣點為導頻信號，其余的(N-M)N_s個樣點為數據信號，N_c≥2；

(2)頻偏估計器對調制信號進行頻偏補償：

接收端的頻偏估計器接收S經過N_c條多徑信道后形成的多徑干擾信號Y，并采用旋轉平均周期圖RPA方法，通過Y中的導頻信號對Y進行頻偏估計，再利用頻偏估計得到的頻偏值Δf對Y進行頻偏補償后，將Y的頻偏補償信號R發送至解調器，其中Y＝{y_k|1≤k≤NN_s}，R＝{r_k|1≤k≤NN_s}，y_k表示s_k受到多徑干擾后的樣點，r_k表示y_k頻偏補償后的樣點；

(3)解調器對頻偏補償信號R進行第一次維特比解調：

(3a)接收端的解調器初始化參數：初始化碼元時刻n＝1，初始化解調器網格圖包括V個狀態節點，固定初始狀態節點為每個狀態節點的路徑度量值為0，初始化參考解調碼元

(3b)接收端的解調器計算第n個碼元時刻進入每個狀態節點的P條分支度量，其中從狀態節點轉移到狀態節點的分支度量的計算公式為：

其中，P≥2，c_n為由第n-1個碼元時刻的狀態節點轉移到第n個碼元時刻的狀態節點對應的解調碼元，為第n-1個碼元時刻的解調器網格圖的第v'個狀態節點，為第n個碼元時刻的解調器網格圖的第v個狀態節點，1≤n≤N，1≤v,v'≤V，r_k為第n個碼元的第m個樣點，k＝(n-1)N_s+m，1≤m≤N_s，是S_temp中的一個樣點，表示信道增益估計值與參考信號S_ref的卷積，為信道增益估計值，j_max為模值最大的對應的下標，S_ref表示{C_temp,c_n}對應的TCM-CPM調制信號；

(3c)接收端的解調器通過計算出的第n個碼元時刻的進入每個狀態節點的P個分支度量，分別累加到第n-1個碼元時刻對應的轉出狀態節點的路徑度量上，得到第n個碼元時刻每個狀態節點的P個更新后的路徑度量值；

(3d)接收端的解調器將第n個碼元時刻每個狀態節點的P個更新后的路徑度量值中最大值所對應的路徑作為幸存路徑，并取所有狀態節點的幸存路徑中路徑度量值最大的路徑作為臨時最大似然路徑，回溯臨時最大似然路徑，得到的解調碼元即為參考解調碼元C_temp＝{c_i|1≤i≤n}；

(3e)判斷n＝N是否成立，若是，則在第N個碼元時刻的幸存路徑中，選取路徑度量值最大的作為最大似然路徑，回溯最大似然路徑，得到第一次維特比解調結果C_ref＝{c'_n|1≤n≤N}，否則令n＝n+1，并執行步驟(3b)；

(4)解調器對頻偏補償信號R進行第二次維特比解調：

(4a)接收端的解調器進行初始化：初始化碼元時刻n＝1，初始化解調器網格圖包括V個狀態節點，固定初始狀態節點為每個狀態節點的路徑度量值為0，初始化參考解調碼元

(4b)接收端的解調器計算第n個碼元時刻進入每個狀態節點的P條分支度量，其中從狀態節點轉移到狀態節點的分支度量的計算公式為：

其中，s”_k+jmax-1∈S’_temp是S’_temp中的一個樣點，表示信道增益估計值與參考信號S’_ref的卷積，為信道增益估計值，j_max為模值最大的對應的下標，S’_ref表示{C_temp,c_n,C'_ref}對應的TCM-CPM調制信號，C’_ref為第一次解調結果C_ref中第n個碼元后面的符號；

(4c)接收端的解調器通過計算出的第n個碼元時刻的進入每個狀態節點的P個分支度量，分別累加到第n-1個碼元時刻對應的轉出狀態節點的路徑度量上，得到第n個碼元時刻每個狀態節點的P個更新后的路徑度量值；

(4d)接收端的解調器將第n個碼元時刻每個狀態節點的P個更新后的路徑度量值中最大值所對應的路徑作為幸存路徑，并取所有狀態節點的幸存路徑中路徑度量值最大的路徑作為臨時最大似然路徑，回溯臨時最大似然路徑，得到的解調碼元即為參考解調碼元C_temp＝{c_i|1≤i≤n}；

(4e)判斷n＝N是否成立，若是，則在第N個碼元時刻的幸存路徑中，選取路徑度量值最大的作為最大似然路徑，回溯最大似然路徑，得到第二次維特比解調結果C＝{c_n|1≤n≤N}，即TCM-CPM信號在多徑信道下的解調結果，否則令n＝n+1，并執行步驟(4b)。