相位抖动和轻微频偏问题，结合目前窄带超短波抗干扰通信应用环境考虑，最大频偏在几十赫兹量级，所述轻微频偏会在每跳基带波形之内产生相位累积，对解调判决产生不良影响，尤其是依次经过高进制数调制及每跳基带波形偏后的部分，对解调判决产生的不良影响会更为严重，所以还需对此问题进行估计和调整。
[0034]采用训练序列结合跳内码元盲估微调的方法，即在解调判决过程中先将基带信号转化为P个码元，得到P个码元各自对应的码元波形，然后依次计算该P个码元中第i个码元的最大似然估计波形，并用所述第i个码元的最大似然估计波形与第i个码元对应的码元波形做相位比较，依次得出第i个码元的样点相位差，再用所述第i个码元的样点相位差去补偿第i+Ι个码元的基准相位，依次使得P个码元中每一个码元分别都用来做盲估微调，从而实现P个码元中每一个码元对基带信号相位的实时调整，从而解决相位抖动和频偏问题;其中，ie{l，2，."，P}0
[0035]步骤4，对初相位同步处理后的基带波形进行网格编码解调，恢复出编码数据，再对该编码数据依次进行RS(N，K)译码、解交织后，得到原始用户数据。
[0036]具体地，在实际超短波通信系统应用中，使用初相同步的基带波形样点对初相位同步处理后的基带波形进行常规网格编码解调，选择3位移位寄存器的Viterbi编码器，使得存贮并比较8条路径。先将初相位同步处理后的基带信号转化为P个码元，在调制进制数为4时，前累加状态有8种可能，乘以当前为4的调制进制数，使得P个码元中每一个码元有32个状态需要比较判决;在调制进制数为8时，前累加状态有16种可能，乘以当前为8的调制进制数，使得P个码元中每一个码元有128个状态需要比较判决，所述状态包含路径质量、路径纪录、判决结果矩阵，并分别需要保存，使得在可编程器件实现过程中的运算量和存储器资源消耗非常大，所以本发明方法对常规网格编码解调进行了优化。
[0037]根据Viterbi编码生成多项式特性，对P个码元中每一个码元的状态数进行优化，只保留Viterbi编码器可能存在的输入输出状态，使得4进制网格编码调制(TCM)的状态数降低到至16个，8进制网格编码调制(TCM)的状态数降低到至32个，进而使得P个码元中每一个码元所需的比较判决状态数大幅下降；在解调判决过程中，P个码元中每一个码元的8条路径分别计算出各自对应的路径质量，然后将P个码元中每一个码元的8条路径各自对应的路径质量，分别保存当前解调判决结果和对应码元路径解调判决值序列，再在所述8条路径各自对应的路径质量中选出vitrbi网格路径相关度最高的路径质量，作为最佳路径质量，最后将所述最佳路径质量对应的波形，作为消除相位抖动和微频偏补偿的依据。
[0038]本发明的解调方法只需选取P个码元中最后一个码元的8条路径中的一条路径对应的路径质量，作为最佳路径质量，然后选取当前解调判决值和所述最佳路径质量对应的判决值序列，并据此得到初相同步处理后的基带信号的解调结果，恢复出编码数据，再对该编码数据依次进行RS(N，K)译码、解交织后，得到原始用户数据。此过程避免反馈恢复数据时的延时，且P个码元中每一个码元的路径质量只需缓存一次，大大降低了实现复杂度和资源消耗。
[0039]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围；这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种超短波的连续相位网格编码调制相干解调方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，对发射端发射的用户数据依次进行交织、RS(N，K)编码后，得到编码后的数据；其中，K表示编码后的数据长度，N表示发射端发射的用户数据长度； 步骤2，对编码后的数据进行网格编码调制，产生基带波形，再对该基带波形依次进行数字上变频处理、混频处理，得到射频信号，将该射频信号发送至接收端； 步骤3，接收端接收射频信号，对该射频信号依次进行混频处理、数字下变频处理，得到基带信号，再对该基带信号进行初相位同步处理，得到初相位同步处理后的基带波形； 步骤4，对初相位同步处理后的基带波形进行网格编码解调，恢复出编码数据，再对该编码数据依次进行RS(N，K)译码、解交织后，得到原始用户数据;其中，K表示编码后的数据长度，N表示发射端发射的用户数据长度。2.如权利要求1所述的一种超短波的连续相位网格编码调制相干解调方法，其特征在于，在步骤2中，所述产生基带波形，所述基带波形的组成依次为:基带波形前导固定样点、冲洗及换频保护填充样点、数据调制样点的组成架构模式。 所述基带波形前导固定样点为设定的一段包含Q个点的序列，所述一段包含Q个点的序列为直流信号或自定义波形;对编码后的数据进行卷积编码，产生所述冲洗及换频保护填充样点;对经过卷积编码的编码数据进行连续相位调制，产生所述数据调制样点； 所述基带波形包含D段，对D段基带波形中的每一段基带波形前加入所述基带波形前导固定样点用做初始相位估计，在所述D段基带波形中的每一段基带波形后加入冲洗及换频保护填充样点，得到一跳基带波形，D段基带波形分别对应得到D跳基带波形，所述D跳基带波形即为完整的基带波形。3.如权利要求1所述的一种超短波的连续相位网格编码调制相干解调方法，其特征在于，在步骤3中，所述对该基带信号进行初相位同步处理，其过程为: 首先确定前导序列本地样点，接收端对接收到的射频信号依次进行混频处理、数字下变频处理后，得到基带信号，然后根据发射端所述基带波形前导固定样点的位置和长度将所述基带信号中的前导固定样点提取出来，再将提取出来的所述基带信号中的前导固定样点，与所述前导序列本地样点分别做相位差，并计算其平均值，作为固定相偏，使用该固定相偏补偿基带信号中的数据调制样点，得到初相位同步的基带波形。4.如权利要求3所述的一种超短波的连续相位网格编码调制相干解调方法，其特征在于，所述得到初相位同步的基带波形之后，所述方法还包括: 根据所述初相位同步的基带波形，得到直接用于相干解调的初相位同步的基带波形样点，其过程为:设定每跳基带波形的相位理论值，如果发射端的每跳基带波形以零相位起始，则根据初相位同步的每跳基带波形的训练序列的平均值、所述相位理论值和所述零相位，计算得到初相差;如果发射端的上一跳基带波形和本跳基带波形之间相位连续，则根据样点同步处理后的基带波形每跳的训练序列的平均值、所述相位理论值和所述上一跳基带波形训练序列的最后一个样点，计算得到初相差，再用该初相差作为基准相位，对训练序列后续的数据部分样点做相位补偿，得到初相位同步的基带波形样点，该初相位同步的基带波形样点即为直接用于相干解调的初相位同步的基带波形样点。5.如权利要求4所述的一种超短波的连续相位网格编码调制相干解调方法，其特征在于，所述发射端的上一跳基带波形和本跳基带波形之间相位连续，具体为: 发射端给第j-1跳基带波形前加入3-4个和第j跳基带波形起始相位相连接的前导序列样点，作为训练序列，所述训练序列为是零相位起始，或为第j跳基带波形训练序列的最后一个样点，以此来保证发射端的上一跳基带波形和本跳基带波形之间相位连续;其中，j e{2，…，D}，所述基带波形包含D跳。6.如权利要求1所述的一种超短波的连续相位网格编码调制相干解调方法，其特征在于，在步骤3中，所述对该基带信号进行初相位同步处理后，所述方法还包括:采用训练序列结合跳内码元盲估微调的方法，即在解调判决过程中先将基带信号转化为P个码元，得到P个码元各自对应的码元波形，然后在解调过程中依次计算出该P个码元中第i个码元的最大似然估计波形，并用所述第i个码元的最大似然估计波形与第i个码元对应的接收波形做相位比较，依次得出第i个码元的样点相位差，再用所述第i个码元的样点相位差去补偿第i+1个码元的基准相位，依次使得P个码元中每一个码元分别都用来做盲估微调，从而实现P个码元中每一个码元对基带信号相位的实时调整;其中，1￡{1，2，...，？}。7.如权利要求1所述的一种超短波的连续相位网格编码调制相干解调方法，其特征在于，在步骤4中，所述对同步处理后的基带信号进行网格编码解调，恢复出编码数据，其过程为: 所述网格编码解调，采用网格编码解调时减少状态数的优化方法，根据Viterbi编码生成多项式特性，对P个码元中的每一个码元的状态数进行优化，所述每一个码元包含8条路径，分别计算所述每个码元包含的8条路径各自对应的路径质量，然后将所述每一个码元包含的8条路径各自对应的路径质量，分别保存为当前解调判决结果和对应码元路径解调判决值序列，再在所述8条路径各自对应的路径质量中选出路径相关度最高的路径质量，作为最佳路径质量，得到所述最佳路径质量对应的波形，并利用该波形消除相位抖动和微频偏补偿。
【专利摘要】本发明公开了一种超短波的连续相位网格编码调制相干解调方法，其主要思路为：对发射端发射的用户数据依次经交织、RS编码后，得到编码后的数据，对编码后的数据进行网格编码调制，产生基带波形，再对该基带波形依次进行数字上变频处理、混频处理，得到射频信号，并发送至接收端；接收端接收射频信号，对该射频信号依次进行混频处理、数字下变频处理，得到基带信号，再对该基带信号进行初相位同步处理，得到初相位同步处理后的基带波形，对初相位同步处理后的基带波形进行网格编码解调，恢复出编码数据，再对该编码数据依次进行RS译码、解交织后，得到原始用户数据。
【IPC分类】H04L1/00
【公开号】CN105429729
【申请号】CN201510736842
【发明人】徐铮, 刘琦, 麻远扬, 张富琴, 王琼, 史萌萌, 李钧
【申请人】西安烽火电子科技有限责任公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月3日