本發(fā)明涉及無線電通信中的信息調(diào)制方法，尤其涉及一種基于數(shù)據(jù)分組的信息調(diào)制方法。

背景技術(shù)：

調(diào)制是為了使所傳輸信號(hào)特性與信道特性相匹配，通過調(diào)制，將其轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合信道有效傳輸?shù)男盘?hào)形式。對(duì)于無線通信系統(tǒng)來說，由于空間信道的開放性，所傳輸?shù)男畔⒈厝粫?huì)受到各信道環(huán)境和干擾因素的影響，從而產(chǎn)生差錯(cuò)，降低了信息傳輸?shù)目煽啃?。為了提高調(diào)制信號(hào)的抗干擾能力，采用何種調(diào)制方式是非常關(guān)鍵的。抗干擾調(diào)制技術(shù)是圍繞提高信息傳輸?shù)目煽啃远岢龅挠袆e于常規(guī)通信系統(tǒng)的一種調(diào)制理論和技術(shù)，廣泛應(yīng)用于軍事通信、電子對(duì)抗以及導(dǎo)航、測量等各個(gè)領(lǐng)域。然而，對(duì)于擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)來說，現(xiàn)有技術(shù)中通常是以犧牲通信系統(tǒng)的信息傳輸效率來提高系統(tǒng)的抗干擾能力的，即在提高系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，降低了系統(tǒng)的信息傳輸速率。

因此，如何在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，提高調(diào)制信號(hào)的能量集中度，以此提高調(diào)制信號(hào)的信干比，同時(shí)也使調(diào)制信號(hào)具有擴(kuò)頻信號(hào)的特點(diǎn)，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力，是通信系統(tǒng)研究的難點(diǎn)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是使調(diào)制信號(hào)具有擴(kuò)頻信號(hào)的特點(diǎn)，使其具有抗突發(fā)干擾能力。本發(fā)明的另一個(gè)目的是增強(qiáng)調(diào)制信號(hào)的能量集中度，提高調(diào)制信號(hào)的信干比，以此提高系統(tǒng)的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提高調(diào)制信號(hào)的抗突發(fā)干擾能力，本發(fā)明提供了一種基于數(shù)據(jù)分組的信息調(diào)制方法，包括以下步驟：

步驟一：將待傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字信息劃分為以多個(gè)bit為單位的數(shù)據(jù)組；

步驟二：將以多個(gè)bit單位的數(shù)據(jù)組劃分為兩部分，第一部分是波形選擇狀態(tài)位，第二部分是時(shí)隙位置狀態(tài)位；

步驟三：將碼元時(shí)間劃分為多個(gè)大小相同的時(shí)隙，信號(hào)的傳輸波形持續(xù)時(shí)間為一個(gè)時(shí)隙，其它時(shí)隙不傳輸信號(hào)，傳輸波形的時(shí)隙位置由數(shù)據(jù)組中的時(shí)隙位置狀態(tài)位來決定，傳輸波形的選擇由數(shù)據(jù)組中的波形選擇狀態(tài)位來決定，從多個(gè)不同的傳輸波形中選擇相應(yīng)的傳輸波形；

步驟四：制定波形選擇狀態(tài)位與傳輸波形的映射規(guī)則，來確定波形選擇狀態(tài)位的狀態(tài)與傳輸波形的映射關(guān)系，制定時(shí)隙位置狀態(tài)位與傳輸波形在碼元時(shí)間內(nèi)時(shí)隙位置的映射規(guī)則，來確定時(shí)隙位置狀態(tài)位的狀態(tài)與傳輸波形在碼元時(shí)間內(nèi)時(shí)隙位置的映射關(guān)系，其中，傳輸波形的個(gè)數(shù)大于等于波形選擇狀態(tài)位的狀態(tài)數(shù)，一個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)的時(shí)隙個(gè)數(shù)大于等于時(shí)隙位置狀態(tài)位的狀態(tài)數(shù)；

步驟五：讀取數(shù)據(jù)組的狀態(tài)，根據(jù)映射規(guī)則，由數(shù)據(jù)組中所劃分的波形選擇狀態(tài)位的狀態(tài)來選擇傳輸波形的形狀，按照數(shù)據(jù)組中所劃分的時(shí)隙位置狀態(tài)位的狀態(tài)來確定傳輸波形在碼元時(shí)間內(nèi)的時(shí)隙位置；

步驟六：將步驟五所形成的信號(hào)通過正弦載波調(diào)制，將信號(hào)頻譜搬移至輻射頻段。

進(jìn)一步，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，增強(qiáng)調(diào)制信號(hào)的能量集中度，提高調(diào)制信號(hào)的信干比，以此提高系統(tǒng)的可靠性，所述的傳輸波形為兩兩相互正交的波形，優(yōu)選的，所述的傳輸波形為兩兩相互正交的dpss(discreteprolatespheroidalsequences，簡稱dpss)序列。

進(jìn)一步，為了提高系統(tǒng)的保密能力，在本發(fā)明所公開的基于數(shù)據(jù)分組的信息調(diào)制方法中，所述的數(shù)據(jù)組先與偽隨機(jī)序列進(jìn)行加密形成一個(gè)新的數(shù)據(jù)組，然后再劃分為兩部分，第一部分是波形選擇狀態(tài)位，第二部分是時(shí)隙位置狀態(tài)位；發(fā)送端和接收端事先約定采用哪種偽隨機(jī)序列和加密算法。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

①由于本發(fā)明將碼元時(shí)間劃分為多個(gè)大小相同的時(shí)隙，信號(hào)的傳輸波形持續(xù)時(shí)間為一個(gè)時(shí)隙，其它時(shí)隙不傳輸信號(hào)，從而使的調(diào)制信號(hào)具有脈沖信號(hào)形式，在頻域上展寬信號(hào)的頻譜帶度，降低了信號(hào)的功率譜密度，提高了信號(hào)的擴(kuò)頻能力，從而使調(diào)制信號(hào)具有了較強(qiáng)的擴(kuò)頻抗干擾能力。

②由于本發(fā)明的傳輸波形采用dpss序列進(jìn)行信息調(diào)制，dpss序列在時(shí)頻域具有較好的能量聚集特性，在相同時(shí)間帶寬積條件下，與其它信號(hào)相比，在頻域上可最大程度的集中在有限帶寬內(nèi)，從而提高了調(diào)制信號(hào)的功率利用率，因此，采用dpss序列進(jìn)行信息調(diào)制設(shè)計(jì)，可最大程度的提高調(diào)制信號(hào)的能量聚集性，從而增強(qiáng)了調(diào)制信號(hào)的信干比，提高了抗干擾能力。

③由于本發(fā)明采用數(shù)據(jù)分組的方式，將待傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字信息劃分為以多個(gè)bit為單位的數(shù)據(jù)組，通過傳輸波形的多樣性和時(shí)隙位置的多樣性來以此代表5bit信息的數(shù)據(jù)組，節(jié)省信息傳輸帶寬，增加了系統(tǒng)的信息傳輸效率。

④由于本發(fā)明中所述的數(shù)據(jù)組先與偽隨機(jī)序列進(jìn)行加密形成一個(gè)新的數(shù)據(jù)組，然后再劃分為兩部分，第一部分是波形選擇狀態(tài)位，第二部分是時(shí)隙位置狀態(tài)位；發(fā)送端和接收端事先約定采用哪種偽隨機(jī)序列和加密算法。從而提高了信息傳輸系統(tǒng)的保密能力。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所公開的信息調(diào)制方法示意圖。

圖2是5bit數(shù)據(jù)組劃分示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

如圖1所示，本發(fā)明所公開的基于數(shù)據(jù)分組的信息調(diào)制方法，包括以下步驟：

步驟一：將待傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字信息劃分為以多個(gè)bit為單位的數(shù)據(jù)組；

步驟二：將以多個(gè)bit單位的數(shù)據(jù)組劃分為兩部分，第一部分是波形選擇狀態(tài)位，第二部分是時(shí)隙位置狀態(tài)位；

步驟三：將碼元時(shí)間劃分為多個(gè)大小相同的時(shí)隙，信號(hào)的傳輸波形持續(xù)時(shí)間為一個(gè)時(shí)隙，其它時(shí)隙不傳輸信號(hào)，傳輸波形的時(shí)隙位置由數(shù)據(jù)組中的時(shí)隙位置狀態(tài)位來決定，傳輸波形的選擇由數(shù)據(jù)組中的波形選擇狀態(tài)位來決定，從多個(gè)不同的傳輸波形中選擇相應(yīng)的傳輸波形；

步驟四：制定波形選擇狀態(tài)位與傳輸波形的映射規(guī)則，來確定波形選擇狀態(tài)位的狀態(tài)與傳輸波形的映射關(guān)系，制定時(shí)隙位置狀態(tài)位與傳輸波形在碼元時(shí)間內(nèi)時(shí)隙位置的映射規(guī)則，來確定時(shí)隙位置狀態(tài)位的狀態(tài)與傳輸波形在碼元時(shí)間內(nèi)時(shí)隙位置的映射關(guān)系，其中，傳輸波形的個(gè)數(shù)大于等于波形選擇狀態(tài)位的狀態(tài)數(shù)，一個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)的時(shí)隙個(gè)數(shù)大于等于時(shí)隙位置狀態(tài)位的狀態(tài)數(shù)；

步驟五：讀取數(shù)據(jù)組的狀態(tài)，根據(jù)映射規(guī)則，由數(shù)據(jù)組中所劃分的波形選擇狀態(tài)位的狀態(tài)來選擇傳輸波形的形狀，按照數(shù)據(jù)組中所劃分的時(shí)隙位置狀態(tài)位的狀態(tài)來確定傳輸波形在碼元時(shí)間內(nèi)的時(shí)隙位置；

步驟六：將步驟五所形成的信號(hào)通過正弦載波調(diào)制，將信號(hào)頻譜搬移至輻射頻段。

進(jìn)一步，所述的待傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字信息劃分為以5bit為單位的數(shù)據(jù)組，數(shù)據(jù)組的第1位和第2位是波形選擇狀態(tài)位，數(shù)據(jù)組的第3位、第4位和第5位是時(shí)隙位置狀態(tài)位，如圖2所示；所述的碼元時(shí)間劃分為8個(gè)時(shí)間大小相同的時(shí)隙；讀取數(shù)據(jù)組的狀態(tài)，根據(jù)映射規(guī)則，選擇傳輸波形及其在碼元時(shí)間內(nèi)的時(shí)隙位置。所述的傳輸波形映射規(guī)則具體如下：

波形選擇狀態(tài)位的第1位、第2位為00：傳輸波形1；

波形選擇狀態(tài)位的第1位、第2位為01：傳輸波形2；

波形選擇狀態(tài)位的第1位、第2位為10：傳輸波形3；

波形選擇狀態(tài)位的第1位、第2位為11：傳輸波形4；

所述的時(shí)隙位置映射規(guī)則具體如下：

時(shí)隙位置狀態(tài)位的第1位、第2位、第3位為000：第1時(shí)隙；

時(shí)隙位置狀態(tài)位的第1位、第2位、第3位為001：第2時(shí)隙；

時(shí)隙位置狀態(tài)位的第1位、第2位、第3位為010：第3時(shí)隙；

時(shí)隙位置狀態(tài)位的第1位、第2位、第3位為011：第4時(shí)隙；

時(shí)隙位置狀態(tài)位的第1位、第2位、第3位為100：第5時(shí)隙；

時(shí)隙位置狀態(tài)位的第1位、第2位、第3位為101：第6時(shí)隙；

時(shí)隙位置狀態(tài)位的第1位、第2位、第3位為110：第7時(shí)隙；

時(shí)隙位置狀態(tài)位的第1位、第2位、第3位為111：第8時(shí)隙。

當(dāng)然，上述關(guān)于數(shù)據(jù)組的劃分方法以及傳輸波形的映射規(guī)則和時(shí)隙位置的映射規(guī)則并不局限于此，這里僅給出一種實(shí)施例。

進(jìn)一步，在本發(fā)明所公開的基于數(shù)據(jù)分組的信息調(diào)制方法中，所述的傳輸波形為兩兩相互正交的波形；優(yōu)選的，所述的dpss序列選用按頻域能量集中度降序排列的前4個(gè)dpss序列。

進(jìn)一步，為了提高系統(tǒng)的保密能力，在本發(fā)明所公開的基于數(shù)據(jù)分組的信息調(diào)制方法中，所述的數(shù)據(jù)組先與偽隨機(jī)序列進(jìn)行加密形成一個(gè)新的數(shù)據(jù)組，然后再劃分為兩部分，第一部分是波形選擇狀態(tài)位，第二部分是時(shí)隙位置狀態(tài)位；發(fā)送端和接收端事先約定采用哪種偽隨機(jī)序列和加密算法。優(yōu)選的，所述的參與加密運(yùn)算的偽隨機(jī)序列為gold序列，加密算法為異或運(yùn)算。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列的運(yùn)用方式。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。