专利名称：连续相位调制信号的非相干检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统中的接收机设计，具体来说，本发明涉及一种连续相位调制信号的非相干检测方法及非相干检测装置。
背景技术：
连续相位调制(CPM)信号是一类恒包络相位连续的调制信号，具有较高的带宽和功率利用率，可使用 非线性丙类放大器进行射频发射，并具有较强的抗邻道干扰能力，因此在窄带、低功耗的便携式通信系统中得到了广泛应用。在全球通(GSM)系统中所采用的高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制方式即为二进制CPM。对于二进制CPM，已有大量的研究成果及多种解调方法可供选用。为了提高带宽利用率，需要采用多进制调制。综合考虑系统的有效性与可靠性指标，实际系统中通常采用四进制或八进制CPM形式。多进制CPM信号有多种不同的解调方法，总体上可分为相干解调及非相干解调两大类。相干解调方法需提取载波相位信息，实现较复杂。而对于复杂度较低的非相干解调方法，特别是全响应CPM信号的非相干解调方法，已有较多的研究成果。但实际应用中，为了进一步提高频谱利用率，通常对基带脉冲信号进行波形成形、频谱控制等预处理后再调制，从而形成各种不同形式的部分响应CPM信号。很多针对全响应CPM信号的解调方法并不适用于部分响应CPM信号，部分响应CPM信号的非相干解调通常采用序列检测的方法，并通过维特比算法加以实现。但对于多进制部分响应CPM信号而言，维特比算法中的网格图尺寸较大，需要耗费较多的硬件资源，给硬件实现带来一定的困难。因此需要寻求一种适用于多进制部分响应CPM信号的低复杂度检测方法，在保证接收性能的前提下，降低硬件实现上的复杂度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种连续相位调制信号的非相干检测方法及装置，在保证接收性能的前提下，降低硬件实现上的复杂度。为解决上述技术问题，本发明提供一种连续相位调制信号的非相干检测方法，包括步骤A.获取经下变频后的基带接收信号；B.对所述基带接收信号进行低通滤波处理以滤除带外噪声，得到第一输出信号；C.对所述第一输出信号与其自身延迟信号作相关，得到第二输出信号；D.对所述第二输出信号求复角，并乘以比例因子后输出差分相位；E.对所述差分相位进行匹配滤波处理，得到第三输出信号；F.对所述第三输出信号以码元间隔采样，得到输出序列；G.对所述输出序列进行逐码元的判决反馈均衡处理，获得消除码间干扰影响的传输序列的估计值；
H.输出所述传输序列的估计值。可选地，所述步骤G包括步骤Gl.采用迫零准则求取前馈横向滤波器系数；G2.将信道冲激响应与所述前馈横向滤波器系数进行卷积，求取反馈横向滤波器系数；G3.将所述输出序列逐样点送入前馈横向滤波器进行滤波处理，并将符号判决器的输出送入反馈横向滤波器进行滤波处理；G4.将所述前馈横向滤波器与反馈横向滤波器的输出进行求和处理，并将结果送 入所述符号判决器；G5.所述符号判决器根据预设门限对所述结果进行逐符号判决。可选地，所述低通滤波器的带宽设置为包含99%能量的信号带宽。可选地，所述基带为采用高斯脉冲成形、关联长度L = 3的4CPM信号。可选地，所述预设门限包括_2、0、2三个门限。相应地，本发明还提供一种连续相位调制信号的非相干检测装置，包括基带接收信号获取模块，用于获取经下变频后的基带接收信号；低通滤波器，用于对所述基带接收信号进行低通滤波处理，以滤除带外噪声，得到第一输出信号；延迟相关器，用于将所述第一输出信号与其自身延迟信号作相关，得到第二输出信号;差分相位获取模块，用于对所述第二输出信号求复角，并乘以比例因子后输出差分相位；匹配滤波器，用于对所述差分相位进行匹配滤波处理，得到第三输出信号；采样模块，用于对所述第三输出信号以码元间隔采样，得到输出序列；判决反馈均衡器，用于对所述输出序列进行逐码元的判决反馈均衡处理，获得消除码间干扰影响的传输序列的估计值；输出模块,用于输出所述传输序列的估计值。可选地，所述判决反馈均衡器包括前馈横向滤波器系数求取模块，用于采用迫零准则求取所述前馈横向滤波器系数；反馈横向滤波器系数求取模块，用于将信道冲激响应与所述前馈横向滤波器系数进行卷积，求取所述反馈横向滤波器系数；滤波送入模块，用于将所述输出序列逐样点送入前馈横向滤波器进行滤波处理，并将符号判决器的输出送入反馈横向滤波器进行滤波处理；求和模块，用于将所述前馈横向滤波器与反馈横向滤波器的输出进行求和处理，并将结果送入所述符号判决器；符号判决器，用于根据预设门限对所述结果进行逐符号判决。可选地，所述低通滤波器的带宽设置为包含99%能量的信号带宽。可选地，所述基带为采用高斯脉冲成形、关联长度L = 3的4CPM信号。可选地，所述预设门限包括_2、0、2三个门限。
与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明通过对差分相位信号进行匹配滤波及判决反馈均衡处理，得到发送序列的估计。本发明的方案在保证接收性能的前提下设计简单、硬件易于实现，并具有较好的误码性能，具备较好的实用性和经济性。
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中图I为本发明一个实施例的非相干检测装置的模块结构示意图；图2为本发明一个实施例的非相干检测装置的基带处理器的模块结构示意图；图3为本发明一个实施例的非相干检测装置的基带处理器的判决反馈均衡器的模块结构示意图；图4为本发明一个实施例的连续相位调制信号的非相干检测方法的流程示意图；图5为本发明一个实施例的对输出序列进行逐码元的判决反馈均衡处理的方法示意流程图；图6为本发明一个实施例的选取基带高斯成形滤波器的时宽带宽积为BT = I时仿真得到AWGN信道条件下的误码率；图7为本发明一个实施例的选取基带高斯成形滤波器的时宽带宽积为BT = 0. 5时仿真得到AWGN信道条件下的误码率。
具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。I. CPM信号模型在本发明中，CPM的载波调制信号可表示为
丨2五( ) = y— cos\27ifct + ￠^,1) + ^](I)在式(I)中，E为信号的单位码元能量，T为码元周期，fc为载波频率，cK为载波的初始相位，0 (t，I)表示载波的时变相位，其定义为
YlKt,1)=Z 1Mt-kT)
Zt=-CO(2)在式⑵中，h为调制指数，{IJ是由符号表±1，±3，. . .，土(M-I)中选出的M元符号序列，q(t)是某个归一化波形。波形q(t) —般可以表示为某个基带调频脉冲g(t)的积分，其表达式见式(3)
权利要求
1.一种连续相位调制信号的非相干检测方法，包括步骤 A.获取经下变频后的基带接收信号； B.对所述基带接收信号进行低通滤波处理以滤除带外噪声，得到第一输出信号； C.对所述第一输出信号与其自身延迟信号作相关，得到第二输出信号； D.对所述第二输出信号求复角，并乘以比例因子后输出差分相位； E.对所述差分相位进行匹配滤波处理，得到第三输出信号； F.对所述第三输出信号以码元间隔采样，得到输出序列； G.对所述输出序列进行逐码元的判决反馈均衡处理，获得消除码间干扰影响的传输序列的估计值； H.输出所述传输序列的估计值。
2.根据权利要求I所述的非相干检测方法，其特征在于，所述步骤G包括步骤 Gl.采用迫零准则求取前馈横向滤波器系数； G2.将信道冲激响应与所述前馈横向滤波器系数进行卷积，求取反馈横向滤波器系数； G3.将所述输出序列逐样点送入前馈横向滤波器进行滤波处理，并将符号判决器的输出送入反馈横向滤波器进行滤波处理； G4.将所述前馈横向滤波器与反馈横向滤波器的输出进行求和处理，并将结果送入所述符号判决器； G5.所述符号判决器根据预设门限对所述结果进行逐符号判决。
3.根据权利要求I或2所述的非相干检测方法，其特征在于，所述低通滤波器的带宽设置为包含99%能量的信号带宽。
4.根据权利要求3所述的非相干检测方法，其特征在于，所述基带为采用高斯脉冲成形、关联长度L = 3的4CPM信号。
5.根据权利要求4所述的非相干检测方法，其特征在于，所述预设门限包括_2、0、2三个门限。
6.一种连续相位调制信号的非相干检测装置，包括 基带接收信号获取模块，用于获取经下变频后的基带接收信号； 低通滤波器，用于对所述基带接收信号进行低通滤波处理，以滤除带外噪声，得到第一输出信号； 延迟相关器，用于将所述第一输出信号与其自身延迟信号作相关，得到第二输出信号; 差分相位获取模块，用于对所述第二输出信号求复角，并乘以比例因子后输出差分相位； 匹配滤波器，用于对所述差分相位进行匹配滤波处理，得到第三输出信号； 采样模块，用于对所述第三输出信号以码元间隔采样，得到输出序列； 判决反馈均衡器，用于对所述输出序列进行逐码元的判决反馈均衡处理，获得消除码间干扰影响的传输序列的估计值； 输出模块，用于输出所述传输序列的估计值。
7.根据权利要求6所述的非相干检测装置，其特征在于，所述判决反馈均衡器包括前馈横向滤波器系数求取模块，用于采用迫零准则求取所述前馈横向滤波器系数； 反馈横向滤波器系数求取模块，用于将信道冲激响应与所述前馈横向滤波器系数进行卷积，求取所述反馈横向滤波器系数； 滤波送入模块，用于将所述输出序列逐样点送入前馈横向滤波器进行滤波处理，并将符号判决器的输出送入反馈横向滤波器进行滤波处理； 求和模块，用于将所述前馈横向滤波器与反馈横向滤波器的输出进行求和处理，并将结果送入所述符号判决器； 符号判决器，用于根据预设门限对所述结果进行逐符号判决。
8.根据权利要求6或7所述的非相干检测装置，其特征在于，所述低通滤波器的带宽设置为包含99%能量的信号带宽。
9.根据权利要求8所述的非相干检测装置，其特征在于，所述基带为采用高斯脉冲成形、关联长度L = 3的4CPM信号。
10.根据权利要求9所述的非相干检测装置，其特征在于，所述预设门限包括_2、0、2三个门限。
全文摘要
本发明提供一种连续相位调制信号的非相干检测方法，包括步骤获取经下变频后的基带接收信号；对基带接收信号进行低通滤波处理，得到第一输出信号；对第一输出信号与其自身延迟信号作相关，得到第二输出信号；对第二输出信号求复角，并乘以比例因子后输出差分相位；对差分相位进行匹配滤波处理，得到第三输出信号；对第三输出信号以码元间隔采样，得到输出序列；对输出序列进行逐码元的判决反馈均衡处理；输出传输序列的估计值。相应地，本发明还提供一种连续相位调制信号的非相干检测装置。本发明通过对差分相位信号进行匹配滤波及判决反馈均衡处理，得到发送序列的估计，在保证接收性能的前提下，设计简单、硬件易于实现，并具有较好误码性能。
文档编号H04L27/233GK102801674SQ20111013952
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者马雯 申请人:中国电子科技集团公司第五十研究所