一种正交正弦型非线性切普键控调制解调方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信系统，特别涉及一种正交正弦型非线性切普键控调制解调方法及 相关的装置。
【背景技术】
[0002] 在向B3G/4G演进的过程中，正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivision Multiplex，OFDM)是关键技术之一。实际上OFDM是多载波调制的一种，其主要思想是：将 信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子 信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道 间的相互干扰（Inter-SymbolInterference,ISI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的 相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个 子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
[0003] 在过去的频分复用（FrequencyDivisionMultiplex,FDM)系统中，整个带宽分成 N个子频带，子频带之间不重叠，为了避免子频带间相互干扰，频带间通常加保护带宽，但这 会使频谱利用率下降。
[0004] 在0FDM系统的发射端加入保护间隔，主要是为了消除多径所造成的ISI。其方 法是在0FDM符号保护间隔内填入循环前缀，以保证在FFT周期内0FDM符号的时延副本内 包换的波形周期个数也是整数。这样，时延小于保护间隔的信号就不会在解调过程中产生 ISI。
[0005] 但是0FDM技术还有一个非常致命的缺点，即它对相位噪声和载波频偏时分敏感。 整个0FDM系统对各个子载波之间的正交性研究格外严格，任何一点小的载波频偏都会破 坏子载波之间的正交性，引起子载波间干扰（Inter-CarrierInterference,ICI);同样，相 位噪声也会导致码元星座的旋转、扩散，从而形成ICI。
[0006] 在高速移动的通信场景下，收发双方的信号间存在多普勒频移，这会造成相干接 收时本地模板与接收信号的不匹配，引起ICI问题，从而增加误码，降低通信系统的性能。 下一代移动通信系统在高速移动通信传输速率、容量和可靠性方面都提出了更高的要求。 因此，有必要研究具有更高频带利用率、更强多普勒频移抑制能力的宽带数字移动通信新 理论与新方法，以提升高动态场景下移动通信的效能。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种正交正弦型非线性切普键控（OrthogonalSine Non-linearChirpKeying,0SNCK)调制解调方法及装置，能更好地解决由多普勒频移导致 的通信系统性能降低的问题。
[0008] 根据本发明的一个方面，提供了一种正交正弦型非线性切普键控调制方法，包 括：
[0009] 根据已调信号的中心频率和带宽、频率变化曲线的频率，生成已调信号波形样本 对应的频率变化函数；
[0010] 利用已调信号波形样本的初始相位和所述频率变化函数，得到已调信号波形样 本；
[0011] 按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将待调制的数据 码元串映射成已调信号波形样本作为已调信号，发送至接收端。
[0012] 优选地，所述已调信号波形样本对应的频率变化函数fi(t)为
【主权项】
1. 一种正交正弦型非线性切普键控调制方法，其特征在于，包括： 根据已调信号的中心频率和带宽、频率变化曲线的频率，生成已调信号波形样本对应 的频率变化函数； 利用已调信号波形样本的初始相位和所述频率变化函数，得到已调信号波形样本； 按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将待调制的数据码元 串映射成已调信号波形样本作为已调信号，发送至接收端。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的按照多进制数字调制数据和已调 信号波形样本之间的映射关系，将待调制的数据码元串映射成已调信号波形样本作为已调 信号的步骤包括： 选取相互正交的M个已调信号波形样本； 将所述待调制的数据码元串进行串并转换，得到多个数据码元串，其每个包括连续的 Iog2(M)个数据码元； 按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将所述每个包括连续 的Iog2(M)个数据码元的数据码元串映射成已调信号波形样本。
3. -种正交正弦型非线性切普键控解调方法，其特征在于，包括： 根据已调信号的中心频率和带宽、频率变化曲线的频率，生成已调信号波形样本对应 的频率变化函数； 利用已调信号波形样本的初始相位和所述频率变化函数，生成已调信号波形样本； 将接收信号与已调信号波形样本进行相关处理，确定最大相关值对应的已调信号波形 样本，并按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将已调信号波形 样本逆映射成数据码元串。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的将接收信号与已调信号波形样本 进行相关处理，确定最大相关值对应的已调信号波形样本的步骤包括： 选取相互正交的M个已调信号波形样本； 将接收信号分别与所述M个已调信号波形样本进行相关处理，得到M个相关值； 比较M个相关值，得到最大相关值，并确定所述最大相关值对应的已调信号波形样本。
5. 根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述已调信号波形样本对应 的频率变化函数fi (t)
*其中，f。为已调信号的中心频率， L为频率变化曲线的频率，为频率变化曲线的初始相位，B为已调信号的带宽，T为码 元周期。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的已调信号波形样本Si(t)为
〗，其中，（J)ei为已调信号波形样本的初始 相位。
7. -种正交正弦型非线性切普键控调制装置，其特征在于，包括： 频率变化函数生成模块，用于根据已调信号的中心频率、预设频率、带宽，生成已调信 号波形样本对应的频率变化函数； 波形样本生成模块，用于利用已调信号波形样本的初始相位和所述频率变化函数，得 到已调信号波形样本； 调制模块，用于按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将待 调制的数据码元串映射成已调信号波形样本作为已调信号，发送至接收端。
8. -种正交正弦型非线性切普键控解调装置，其特征在于，包括： 频率变化函数生成模块，用于根据已调信号的中心频率、预设频率、带宽，生成已调信 号波形样本对应的频率变化函数； 波形样本生成模块，用于利用已调信号波形样本的初始相位和所述频率变化函数，生 成已调信号波形样本； 解调模块，用于将接收信号与已调信号波形样本进行相关处理，确定最大相关值对应 的已调信号波形样本，并按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系， 将已调信号波形样本逆映射成数据码元串。
9. 根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述频率变化函数生成模块生成的已 调信号波形样本对应的频率变化函数(t)
*其中，f。为 已调信号的中心频率，fu为频率变化曲线的频率，Φμ为频率变化曲线的初始相位，B为已 调信号的带宽，T为码元周期。
10. 根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述波形样本生成模块生成的已调 信号波形样本SiCt)戈
嗔中，4>ci为已 调信号波形样本的初始相位。
【专利摘要】本发明公开了一种正交正弦型非线性切普键控调制解调方法及装置，涉及通信系统，所述方法包括：根据已调信号的中心频率和带宽、频率变化曲线的频率，生成已调信号波形样本对应的频率变化函数；利用已调信号波形样本的初始相位和所述频率变化函数，得到已调信号波形样本；发送端按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将待调制的数据码元串映射成已调信号波形样本作为已调信号；接收端按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将接收信号进行相关处理和逆映射处理，得到数据码元串。本发明能够使通信系统具有较强的多普勒频移抑制能力，增加了通信性能对多普勒频移的变化的鲁棒性。
【IPC分类】H04L27-26
【公开号】CN104683278
【申请号】CN201310638290
【发明人】弓宇宏, 孙志国, 毕峰, 袁明
【申请人】中兴通讯股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月2日