專利名稱：多元位置隨機(jī)極性mcp-ebpsk調(diào)制和解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信中的信息調(diào)制與解調(diào)，特別是一種多元位置隨機(jī)極性的 MCP-EBPSK調(diào)制和解調(diào)方法，屬于高頻譜利用率數(shù)字信息傳輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高速增長(zhǎng)的寬帶無(wú)線業(yè)務(wù)需求對(duì)無(wú)線通信提出了越來(lái)越高的要求，直接導(dǎo)致了空中的無(wú)線電頻率越來(lái)越擁擠，特別是隨著第三代(3G)和第四代GG)寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，較低頻段的連續(xù)頻譜幾乎被耗盡。歐洲IOMHz頻譜20年使用權(quán)的拍賣價(jià)已高達(dá)40億歐元，而在我國(guó)，花錢也難買到最有利的頻點(diǎn)和帶寬。因此，與能源和水資源一樣，頻譜也是國(guó)家的重要戰(zhàn)略資源，最大限度地壓縮無(wú)線傳輸頻譜具有重要的實(shí)際意義和直接的經(jīng)濟(jì)效益。而為了在單位頻帶內(nèi)高速傳輸信息，就要盡可能提高頻譜利用率(以bps/Hz來(lái)考核)， 這已成為新一代信息傳輸系統(tǒng)的核心競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)和關(guān)鍵共性技術(shù)。1、CP-EBPSK 調(diào)制為了緊縮頻譜，我們?cè)l(fā)明一種“連續(xù)相位擴(kuò)展的二元相移鍵控”(CP-EBPSK: Continue Phase-Extended Binary Phase Shift Keying)調(diào)制(見(jiàn)“頻譜緊縮的擴(kuò)展二元相移鍵控調(diào)制和解調(diào)方法”，發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)CN101582868B)，其統(tǒng)一表達(dá)式為S0 (t) = sinco ct，0 ≤ t < T
權(quán)利要求
1. 一種多元位置隨機(jī)極性MCP-EBPSK調(diào)制和解調(diào)方法，其特征是步驟包括1)優(yōu)化隨機(jī)極性CP-EBPSK調(diào)制信號(hào)的功率譜形狀并提升解調(diào)性能。CP-EBPSK調(diào)制的統(tǒng)一表達(dá)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元位置隨機(jī)極性MCP-EBPSK調(diào)制和解調(diào)方法，其特征是實(shí)現(xiàn)本調(diào)制方法的隨機(jī)極性的多進(jìn)制MCP-EBPSK信號(hào)調(diào)制器的，包括一個(gè)偽隨機(jī)序列發(fā)生器，一個(gè)波形樣本存儲(chǔ)模塊，一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器和一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，該調(diào)制器的工作過(guò)程如下al)偽隨機(jī)序列發(fā)生器利用其所產(chǎn)生的只有-1和+1兩種可能取值的偽隨機(jī)數(shù) ξ e {-1,1}來(lái)控制調(diào)相指數(shù)Δ的符號(hào)，SP⑵式或(3)式中非“0”數(shù)據(jù)的相位調(diào)制極性。 a2)波形樣本存儲(chǔ)模塊同時(shí)具備只讀存儲(chǔ)器和多路選擇器的功能，存儲(chǔ)了( 式所示的調(diào)制信號(hào)的波形樣本；在時(shí)鐘發(fā)生器所產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖的節(jié)拍控制下，由輸入的多進(jìn)制信息符號(hào)序列和所述偽隨機(jī)序列發(fā)生器的輸出共同選擇出相應(yīng)的調(diào)制波形樣本；a3)當(dāng)發(fā)送多進(jìn)制信息序列中的“0”碼元時(shí)，直接選擇調(diào)制波形樣本輸出；而當(dāng)發(fā)送非“0”碼元時(shí)，則須依據(jù)偽隨機(jī)序列發(fā)生器所產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)ξ e {-1,1}的值，來(lái)選擇調(diào)相指數(shù)+ Δ和-Δ所對(duì)應(yīng)的調(diào)制波形，即直接完成了運(yùn)算“ξ · Δ”；a4)所選擇出的相應(yīng)調(diào)制波形樣本送入所述DAC，即轉(zhuǎn)換成了模擬的隨機(jī)極性多進(jìn)制 MCP-EBPSK調(diào)制信號(hào)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多元位置隨機(jī)極性MCP-EBPSK調(diào)制和解調(diào)方法，其特征是還包括數(shù)字濾波器，所述步驟a4)中，調(diào)制波形樣本經(jīng)數(shù)字濾波器濾波后再送入所述DAC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元位置隨機(jī)極性MCP-EBPSK調(diào)制和解調(diào)方法，其特征是實(shí)現(xiàn)本解調(diào)方法的多元位置隨機(jī)極性的MCP-EBPSK解調(diào)器，包括一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、一個(gè)數(shù)字沖擊濾波器、一個(gè)包絡(luò)檢波器、M-I個(gè)積分判決器和一個(gè)多路復(fù)用器，該解調(diào)器的工作過(guò)程如下bl)ADC將接收到的模擬的多元位置隨機(jī)極性的MCP-EBPSK調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送給數(shù)字沖擊濾波器；b2)所述包絡(luò)檢波器對(duì)沖擊濾波器的輸出信號(hào)取絕對(duì)值后再進(jìn)行低通濾波； b3)利用數(shù)字沖擊濾波器對(duì)所述信號(hào)輸出包絡(luò)在幅度和位置上的差異，采用多路判決方法實(shí)現(xiàn)M進(jìn)制信息符號(hào)的解調(diào)；對(duì)包絡(luò)檢波器輸出的沖擊濾波信號(hào)包絡(luò)分為M-I路由M-I個(gè)積分判決器分別進(jìn)行積分判決，第m(l彡m彡M-1)路判決器只負(fù)責(zé)區(qū)分符號(hào)“m”，即只在碼元周期內(nèi)符號(hào)“m”可能出現(xiàn)的位置附近對(duì)信號(hào)樣本積分后依據(jù)“門限m”進(jìn)行判決，以區(qū)分符號(hào)“m”與符號(hào)“0” ；b4)利用多路復(fù)用器將M-I路判決結(jié)果合并輸出，即得到最終的M進(jìn)制信息序列的解調(diào)結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多元位置隨機(jī)極性MCP-EBPSK調(diào)制和解調(diào)方法，其特征是所述數(shù)字沖擊濾波器是一種HR型數(shù)字帶通濾波器，由一對(duì)共軛零點(diǎn)和至少一對(duì)共軛極點(diǎn)構(gòu)成，接收到的調(diào)制信號(hào)的載波頻率高于沖擊濾波器的零點(diǎn)頻率但低于所有極點(diǎn)頻率，而零點(diǎn)頻率與極點(diǎn)頻率的靠近程度，至少要達(dá)到信號(hào)載頻的10_2 10_3量級(jí)；所述數(shù)字UR濾波器的傳遞函數(shù)如下
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多元位置隨機(jī)極性MCP-EBPSK調(diào)制和解調(diào)方法，以修正的隨機(jī)極性連續(xù)相位擴(kuò)展的二元相移鍵控調(diào)制方式為基礎(chǔ)，其包括多元位置隨機(jī)極性的MCP-EBPSK調(diào)制器及多元位置隨機(jī)極性的MCP-EBPSK信號(hào)解調(diào)器。所述多元位置隨機(jī)極性的MCP-EBPSK調(diào)制器利用多元信息符號(hào)對(duì)正弦載波的不同相位調(diào)制時(shí)段進(jìn)行修正的隨機(jī)極性連續(xù)相位鍵控，所述多元位置隨機(jī)極性的MCP-EBPSK解調(diào)器包括一沖激濾波器，來(lái)突出接收信號(hào)的調(diào)相信息并消除其極性變化，使得解調(diào)性能不受多元位置隨機(jī)極性調(diào)制的影響。本發(fā)明的調(diào)制信號(hào)成倍地提高了隨機(jī)極性CP-EBPSK通信體制的傳輸碼率和頻譜利用率，占用帶寬更窄，碼率適應(yīng)范圍更廣，解調(diào)性能更好，使用也更靈活。
文檔編號(hào)H04L27/20GK102546501SQ201110431039
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者馮熳, 吳樂(lè)南, 鄧?yán)? 靳一 申請(qǐng)人:東南大學(xué)