一种基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法
【专利摘要】本发明涉及的是一种连续相位调制实现方法，具体涉及一种基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法。本发明包括：选定连续相位调制信号的进制数、关联长度、调制指数，通过矩形脉冲生成器和余弦脉冲生成器分别产生矩形脉冲信号和余弦脉冲信号；根据有效性与可靠性的评价标准，选取两个最优的加权系数，得到加权的矩形脉冲信号和加权的余弦脉冲信号；将加权后的矩形脉冲信号和通过加法器得到一个新的脉冲信号得到调制信号。本发明能够获得数字通信系统的有效性和可靠性两个指标整体较优的效果，而且能够满足工程上在误码率、频带利用率、功率效率方面日益增长的需求，特别适合于功率和带宽均受限的无线信道。
【专利说明】一种基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种连续相位调制实现方法，具体涉及一种基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法。
【背景技术】
[0002]随着通信资源的日趋紧张和人们对通信的要求不断提高，迫切寻求更为有效的调制方式便成为一个热门的研究课题。1981年T.Aulin和C.-E.Sundberg在文献“ContinousPhase Modulat1n-part I, part II, IEEE Trans, on Communicat1n, vol.C0M-29, No3,1981,196-125.”中提出了连续相位调制(Continous Phase Modulat1n，CPM)，并对调制信号的一般表达式、相位特性、频谱特性以及误码率性能等都给出了非常完善的总结与归纳。连续相位调制是一种非线性数字调制方案，是把数字信息加载到相位上，并确保相位是时间的连续函数的一种调制方法，与线性调制相比，连续相位调制信号由调制指数h、进制数M、关联长度L、脉冲函数g(t)共同决定，不同参数的选择，可以得到不同类型的连续相位调制信号，为通信领域的使用提供了更多选择。连续相位调制又具有恒包络、频谱利用率高、抗极化和多径衰落、抗相位干扰能力等特点，同时接收可以采用非相干接收，因此获得了广泛应用。
[0003]在卫星通信、深空通信以及军用电台等通信领域中，无线信道是功率和带宽均受限的，因此对调制信号的频带利用率、功率效率以及误码率方面具有很高的要求。目前，矩形脉冲函数和余弦脉冲函数是传统连续相位调制最主要的脉冲函数，脉冲函数的选取对连续相位调制信号的性能具有很大的影响。通常情况下，基于简单的矩形脉冲函数的连续相位调制信号具有很好的误码率性能，但频带利用率方面差，与此相反，基于连续光滑的余弦脉冲函数的连续相位调制信号具有很高的频带利用率，但误码率性能差。
[0004]为此，通过对连续相位调制的脉冲函数g(t)的研究，本发明提出一种基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法，使连续相位调制信号同时具有功率效率高和频带利用率高的优点，可以获得误码率性能和谱效率的良好折中，实现数字通信系统的有效性和可靠性两个指标整体较优的效果，特别适合于功率和带宽均受限的无线信道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种进一步提高连续相位调制在频带利用率，功率效率和误码率方面的整体性能的基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法。
[0006]本发明的目的是这样实现的:
[0007](I)选定连续相位调制信号的进制数M、关联长度L、调制指数h，通过矩形脉冲生成器和余弦脉冲生成器分别产生矩形脉冲信号gl(t)和余弦脉冲信号&(0 ；
[0008](2)根据有效性与可靠性的评价标准，选取两个最优的加权系数a和b，其中a+b=1，将矩形脉冲信号&(t)和余弦脉冲信号&(0通过乘法器分别与加权系数a和b相乘，得到加权的矩形脉冲信号gl’ (t)和加权的余弦脉冲信号g2’ (t)；
[0009](3)将加权后的矩形脉冲信号gl’ (t)和g2’ (t)通过加法器得到一个新的脉冲信号g(t)，信号d(t)经过g(t)脉冲成形后，与2 Jih进行相乘，经过调频信号发生器得到调制信号 S(t)。
[0010]根据有效性与可靠性的评价标准，选取两个最优的加权系数的过程如下:基于有效性与可靠性的评价标准，以误码率和频带利用率性能作为参考，其中带宽B为频谱功率的99%对应的宽度，两个加权系数之和为1，对连续相位调制信号的进制数M、关联长度L、调制指数h选定的条件下，针对不同加权系数模型进行误码率与功率谱密度的仿真，根据最大限度提高误码率或频带利用率性能为前提，对另一方面性能影响越小的原则，从中选出有效性与可靠性整体性能最优的模型所对应的加权系数。
[0011]调制信号S (t)为
【权利要求】
1.一种基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法，其特征是: (1)选定连续相位调制信号的进制数M、关联长度L、调制指数h，通过矩形脉冲生成器(I)和余弦脉冲生成器(2)分别产生矩形脉冲信号gl(t)和余弦脉冲信号g2(t)； (2)根据有效性与可靠性的评价标准，选取两个最优的加权系数a和b，其中a+b= 1，将矩形脉冲信号81(0和余弦脉冲信号g2(t)通过乘法器(3)分别与加权系数a和b相乘，得到加权的矩形脉冲信号gl’ (t)和加权的余弦脉冲信号g2’ (t)； (3)将加权后的矩形脉冲信号g/(t)和g2’ (t)通过加法器(5)得到一个新的脉冲信号g(t)，信号d(t)经过g(t)脉冲成形后，与2 Jih进行相乘，经过调频信号发生器(6)得到调制信号S(t)。
2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法，其特征是:所述的根据有效性与可靠性的评价标准，选取两个最优的加权系数的过程如下:基于有效性与可靠性的评价标准，以误码率和频带利用率性能作为参考，其中带宽B为频谱功率的99%对应的宽度，两个加权系数之和为1，对连续相位调制信号的进制数M、关联长度L、调制指数h选定的条件下，针对不同加权系数模型进行误码率与功率谱密度的仿真，根据最大限度提高误码率或频带利用率性能为前提，对另一方面性能影响越小的原则，从中选出有效性与可靠性整体性能最优的模型所对应的加权系数。
3.根据权利要求1所述的一种基于脉冲函数加权处理的连续相位调制实现方法，其特征是:所述的调制信号S (t)为
式中E为符号能量；d(t)为数据信号经过格雷映射后的M进制信息序列，CllGlih+ 3.*.,土翁-l})； T为符号间隔；φη为初始相位；fQ为载波频率；gl (t)为矩形脉冲信号；g2(t)为余弦脉冲信号。
【文档编号】H04L27/20GK104079517SQ201410276551
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】薛睿, 孙岩博, 魏强, 曹庆铭 申请人:哈尔滨工程大学