一种恒包络psk调制解调器的设计方法
【专利摘要】一种恒包络PSK调制解调器的设计方法，包括：S1、恒包络PSK调制器的信号处理步骤：在发射端，将信道编码器输出的二进制比特流按照调制参数M进行分组；得到差分相位序列；由差分序列生成最小加法群；将数字信号进行数模转换，完成调制过程；S2、恒包络PSK解调器的信号处理步骤：在接收端，先将接收到的FSK信号进行采样；对频率调制信号进行相位积分；将同步序列与各个样点的信号作相关运算，得到最佳样点；由最佳样点PSK信号的相位提取软信息、进行硬判决，完成数字解调。本发明将NPSK调制信号进行恒包络变换作为调制输出，提高通信系统发射端功放的功率效率；接收端将信号过采样，经过相位积分器与匹配滤波器，即可恢复获得PSK调制信号。
【专利说明】-种恒包络PSK调制解调器的设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信号传输的【技术领域】，特别涉及一种恒包络PSK调制解调器的设计方 法，将PSK调制信息以恒包络、连续相位信号的形式进行传输，在接收端又能够准确恢复原 PSK调制信号，按照PSK调制信号进行解调。
【背景技术】
[0002] PSK (Phase-Shift Keying，相移键控）是一种应用广泛的数字调制方式，利用相位 的变化表征二进制比特信息。通常每个N-PSK(Ne {2k|k= 1，2,3,…})调制符号能够承 载比特信息。虽然在无线通信中得到了广泛的应用，但由于不是恒包络调制，PSK调制信号 一般存在峰均比的问题，即峰值功率严格大于信号的平均功率。这一现象会影响通信基站 的功放效率，一旦发射机工作在非线性放大区间，传输信号的失真会随着发射功率的变大 而极具增加，影响信号的正常解调。由于发射机线性工作区间的限制，通信时往往选择降低 信号的平均功率，从而降低了功放功率的利用率。恒包络调制方式则能有效避免上述问题， 如连续相位频移键控调制，作为第二代蜂窝移动通信系统中的成熟技术，具有理想的峰均 t匕。另外，根据最小频移键控调制与正弦脉冲形式的带偏移的QPSK调制的关系，已有方法 将特殊的QPSK调制与连续相位调制相联系。如能找到一般的方法，将任意PSK调制转换为 连续相位、恒包络调制，信号的幅度连续变化，一方面信号功率谱旁瓣相对于主瓣的衰减更 快，占用带宽较窄；另一方面，能够提升信号传输的实际功率，改善通信效果。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服PSK调制信号在发射功率效率与频谱占用率等方面的缺 点，提供一种恒包络PSK调制解调器的设计方法。
[0004] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0005] -种恒包络PSK调制解调器的设计方法，包括：
[0006] S1、恒包络PSK调制器的信号处理步骤：
[0007] 在发射端，将信道编码器输出的二进制比特流按照调制参数Μ进行分组；将每组 的Μ比特映射为格雷编码调制符号，每个符号对应于一个N-PSK调制信号的相位；将二进制 信号对应的调制符号进行模Ν差分运算，得到差分相位序列；由差分序列生成最小加法群； 按照加法群元素的个数确定K-CPFSK调制的参数Κ，以及群与调制频率的映射，进行连续相 位恒包络调制；将数字信号进行数模转换，完成调制过程；
[0008] S2、恒包络PSK解调器的信号处理步骤：
[0009] 在接收端，先将接收到的FSK (Frequency-shift keying,频移键控）信号进行采 样，得到数字信号；对频率调制信号进行相位积分，恢复出PSK信号相位；对信号进行匹配 滤波，恢复相位、去除码间串扰；将同步序列与各个样点的信号作相关运算，得到最佳样点； 由最佳样点PSK信号的相位提取软信息、进行硬判决，完成数字解调，输入到后端的译码 器。
[0010] 优选的，步骤S1具体为：
[0011] S11、根据0/1二进制信号的长度L，将信号比特流序列分为Μ比特一组，即每Μ个 比特所带信息将由一个PSK调制符号承载，令L = ΜΧΚ ;
[0012] S12、将步骤S11得到的每组长度为Μ的比特映射成一个调制符号，共生成Κ个格 雷调制符号，其中，格雷调制符号集是对整数取模Ν得到的元素个数为Ν的加法群：
【权利要求】
1. 一种恒包络PSK调制解调器的设计方法，其特征在于，包括： 51、 恒包络PSK调制器的信号处理步骤： 在发射端，将信道编码器输出的二进制比特流按照调制参数Μ进行分组；将每组的Μ比 特映射为格雷编码调制符号，每个符号对应于一个N-PSK调制信号的相位；将二进制信号 对应的调制符号进行模Ν差分运算，得到差分相位序列；由差分序列生成最小加法群；按照 加法群元素的个数确定K-CPFSK调制的参数Κ，以及群与调制频率的映射，进行连续相位恒 包络调制；将数字信号进行数模转换，完成调制过程； 52、 恒包络PSK解调器的信号处理步骤： 在接收端，先将接收到的FSK信号进行采样，得到数字信号；对频率调制信号进行相位 积分，恢复出PSK信号相位；对信号进行匹配滤波，恢复相位、去除码间串扰；将同步序列与 各个样点的信号作相关运算，得到最佳样点；由最佳样点PSK信号的相位提取软信息、进行 硬判决，完成数字解调，输入到后端的译码器。
2. 根据权利要求1所述的恒包络PSK调制解调器的设计方法，其特征在于，步骤S1具 体为： 511、 根据0/1二进制信号的长度L，将信号比特流序列分为Μ比特一组，即每Μ个比特 所带信息将由一个PSK调制符号承载，令L = ΜΧΚ ; 512、 将步骤S11得到的每组长度为Μ的比特映射成一个调制符号，共生成Κ个格雷调 制符号，其中，格雷调制符号集是对整数取模Ν得到的元素个数为Ν的加法群：
4. 根据权利要求3所述的恒包络PSK调制解调器的设计方法，其特征在于，调制器采用 恒包络调制方式，对差分信号进行第二次调制。
5. 根据权利要求2所述的恒包络PSK调制解调器的设计方法，其特征在于，步骤S15 中，还包括选取适合调制信息序列的Z-CPFSK，有下面两种情况： (1) 恒包络调制信息映射到Z-CPFSK调制频率集的一个非平凡子群； (2) 若没有选取映射到Z-CPFSK调制频率的子群，选取靠近Z-CPFSK调制频率集的中心 频率的调制频率。
6. 根据权利要求2所述的恒包络PSK调制解调器的设计方法，其特征在于，步骤S16中 利用一个从信号生成加法群到FSK调制频率集的同态映射，映射的结果即为差分信号恒包 络调制对应的频率。
7. 根据权利要求6所述的恒包络PSK调制解调器的设计方法，其特征在于，具体的映射 过程为：
S29、对步骤S28输出的PSK信号按照相位提取软信息、进行硬判决，完成解调过程。
9. 根据权利要求8所述的恒包络PSK调制解调器的设计方法，其特征在于，步骤S22 中，进行相位滤波时将中频FSK信号搬移带基带、低通滤波、还原PSK调制相位。
10. 根据权利要求8所述的恒包络PSK调制解调器的设计方法，其特征在于，步骤S23 中，接收信号经过滤波后由恒包络信号转换为PSK调制信号；每一段FSK调制信号，都可以 采到一个样点与原PSK调制信号带有相同的相位信息。
【文档编号】H04L27/18GK104092638SQ201410294874
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】张强, 江瑾, 张胜斌, 周陬, 周伟 申请人:广州海格通信集团股份有限公司