[發(fā)明專利]一種TCM-CPM信號(hào)在多徑信道下的解調(diào)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111285561.7
• 申請(qǐng)日: 2021-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113824664B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫靖翔;孫錦華;張春暉;劉玉濤;許名岳;趙伊倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué);中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類號(hào): H04L27/14
• 分類號(hào): H04L27/14
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

本發(fā)明提出了一種TCM?CPM信號(hào)在多徑信道下的解調(diào)方法，實(shí)現(xiàn)步驟為：TCM?CPM調(diào)制器對(duì)二進(jìn)制序列進(jìn)行調(diào)制，頻偏估計(jì)器對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，解調(diào)器對(duì)頻偏補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行第一次維特比解調(diào)，之后解調(diào)器對(duì)頻偏補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行第二次維特比解調(diào)。本發(fā)明在第二次維特比解調(diào)計(jì)算分支度量過(guò)程中，用已經(jīng)解調(diào)出的碼元、當(dāng)前解調(diào)碼元以及第一次解調(diào)結(jié)果對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)作為參考信號(hào)與信道增益值進(jìn)行卷積，能夠最大限度的抑制多徑干擾對(duì)解調(diào)結(jié)果的影響，有效降低了誤碼率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種TCM-CPM信號(hào)在多徑信道下的解調(diào)方法，可用于TCM-CPM信號(hào)在多徑環(huán)境下的解調(diào)。

背景技術(shù)

TCM-CPM調(diào)制由于其出色的功率和帶寬效率而受到人們的密切關(guān)注。通過(guò)將固有的符號(hào)間干擾(ISI)引入信號(hào)中，可以輕松的調(diào)整TCM-CPM信號(hào)的頻譜形狀，以滿足系統(tǒng)要求。

連續(xù)相位調(diào)制CPM起源于上世紀(jì)70年代晚期，由于其恒包絡(luò)的特性，受非線性失真的影響較小。再加上其頻譜緊湊，高頻分量少，旁瓣抑制大等優(yōu)異特性，有著很好的發(fā)展前景。但在如今復(fù)雜的無(wú)線通信環(huán)境中，單純的CPM調(diào)制技術(shù)是不能達(dá)到較好的誤碼性能的，信道編碼技術(shù)必須被采用。對(duì)于功率受限的信道，采用信道編碼可以在一定程度上使通信系統(tǒng)獲得編碼增益，提高功率利用率，但這是以增加傳輸帶寬或是降低有用信息速率為代價(jià)的。由于系統(tǒng)的有效性和可靠性的矛盾，在功率和頻帶同時(shí)受限的信道中，傳統(tǒng)的編碼調(diào)制方法顯得力不從心。

20世紀(jì)80年代，格形編碼調(diào)制(Trellis-coded modulation,TCM)技術(shù)第一次被G.Ungerboeck等人提出，TCM將調(diào)制和編碼作為一個(gè)整體來(lái)設(shè)計(jì)，它一方面采用糾錯(cuò)編碼，同時(shí)又增加信號(hào)集點(diǎn)數(shù)，并未增加傳輸帶寬，卻獲得了編碼增益。TCM技術(shù)是信道編碼技術(shù)的一次革命，它第一次解決了由信道編碼造成的頻譜利用率降低的問(wèn)題。因此，將TCM技術(shù)與多進(jìn)制CPM技術(shù)相結(jié)合，結(jié)合了兩種的優(yōu)點(diǎn)，將進(jìn)一步提高通信系統(tǒng)的性能。

在多徑信道中，由多徑衰落引起的時(shí)延擴(kuò)展會(huì)導(dǎo)致更多的符號(hào)間干擾，會(huì)導(dǎo)致解調(diào)的誤碼率升高。TCM-CPM信號(hào)在多徑信道下的解調(diào)中，關(guān)鍵點(diǎn)就在于如何消除多徑干擾，獲得更好的誤碼性能。為了消除多徑干擾，降低誤碼率，可以在解調(diào)器前面加均衡器以消除多徑干擾，但這樣做勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致接收端結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加接收端的設(shè)計(jì)難度。

張榮波于2017年發(fā)表的碩士論文TCM-CPM調(diào)制解調(diào)技術(shù)的研究一文中，公開(kāi)了一種低復(fù)雜度的相干與非相干方式TCM-CPM信號(hào)的解調(diào)方法，該方法在相干解調(diào)中，采用基于相位距離路徑排除算法減少了接收端相關(guān)運(yùn)算量，在非相干解調(diào)中，采用基于判決反饋的簡(jiǎn)化狀態(tài)非相干序列檢測(cè)算法，通過(guò)合理的狀態(tài)合并可以減少譯碼的狀態(tài)數(shù)，在較小的性能損失的條件下，降低了接收機(jī)的復(fù)雜度，但是其是在高斯加性白噪聲信道的前提下，當(dāng)信道條件為多徑信道時(shí)，無(wú)法解決多徑干擾的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致誤碼率較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種TCM-CPM信號(hào)在多徑信道下的解調(diào)方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的誤碼率較高的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案包括如下步驟：

(1)TCM-CPM調(diào)制器對(duì)二進(jìn)制序列進(jìn)行調(diào)制：

(1a)發(fā)送端的TCM-CPM調(diào)制器將本地存儲(chǔ)的M位導(dǎo)頻序列添加到信源產(chǎn)生的二進(jìn)制序列前面，形成N位待調(diào)制序列X，1≤M＜N，N≥2；