一种提高发射机功率利用率的数字调制方法与流程

本发明涉及通信，特别涉及无线通信中的一种提高发射机功率利用率的数字调制方法。

背景技术：

0、技术背景

1、现在的流行的高能效调制方法主要有bpsk、dbpsk、qpsk、m元正交和双正交信号，它们都有恒定的包络，然而，由于相邻符号之间180°相位跃迁造成了高频谱旁瓣以及相邻通道之间的干扰，现有技术中一般通过增加信号波峰因子的滤波来抑制，而波峰因子的增加会降低发射机功率利用率，另外，如果对滤波后的信号进行硬限幅，可以保持其包络的近似恒定，但代价是产生很多旁瓣；msk提供了更小的波峰因子，但频谱更宽，并且符号速率更容易被截获。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种新的数字调制方法，将所有相邻符号间的相位变化降低到±90°，以最小能量损失实现非相干解调，不仅提高发射机功率利用率，而且频谱较窄、抗噪声能力强。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种提高发射机功率利用率的数字调制方法，包括调制器算法、解调器算法；

4、所述调制器算法包括：

5、s11、格式转换器将比特流映射为长度相同的2比特符号；

6、s12、所述2比特符号被送至串并转换器，串并转换器中模2计数器的直接输出和反向输出控制切换i、q通道上的开关，将所述2比特符号中的奇数和偶数符号分别分配在i、q通道上；

7、s13、i、q通道的2比特符号分别进入各自通道对应的差分编码器，进行奇偶校验符号的差分编码；

8、s14、所述差分编码器输出的2比特符号通过平方根升余弦滤波器进行数字符号成型滤波；

9、所述解调器算法包括：

10、s21、i、q通道的2比特符号通过平方根升余弦滤波器来降低符号间的干扰并对接收信号进行匹配滤波；

11、s22、采样选择器在i、q通道上每个2比特符号中间提取样本并发送到与所述2比特符号奇偶性相同的差分译码器；

12、s23、所述差分译码器将i、q通道上的2比特符号序列{βik}和{βqk}分别转换为2位符号的输出序列{αik}和{αqk}，转换规则为：

13、α1k＝β1k，α2k＝β2k，和αk＝βk×βk-2,k≥3；

14、s24、加法器对i、q通道的差分译码器输出的2位符号进行相加，所述加法器输出为：

15、αk＝αik+αqk；

16、s25、对αk进行判决。

17、优选地，s13中所述差分编码器由具有2tb延迟的数字内存和数字乘法器组成，将2位符号的输入序列{ak}的符号a1，a2，a3，....ak，...，转换成2比特符号序列{bk}的符号b1，b2，b3，....bk，...，转换规则为：

18、b1＝a1，b2＝a2和bk＝ak×bk-2，k≥3。

19、优选地，初始化时，给每个所述差分编码器的内存写入两个1。

20、优选地，s14中所述平方根升余弦滤波器输出的多比特数字信号viq(nts)和vqq(nts)，分别为调制器数字复值基带输出信号的i、q通道的分量，由viq(nts)对应的模拟信号vi(t)和vqq(nts)对应的模拟信号vq(t)重构得到的模拟带通调制信号uout(t)的频谱旁瓣表示为：

21、uout(t)＝vi(t)cos(2πf0t)-vq(t)sin(2πf0t)

22、式中，f0为uout(t)的中心频率，t为时间。

23、优选地，s22中每个所述差分译码器由具有2tb延时的多比特数字存储器和数字乘法器组成。

24、优选地，初始化时，给每个所述差分译码器的存储器中写入两个1。

25、优选地，s25中所述判决包括软判决和硬判决，软判决使用αk正负号和幅度，硬判决只使用正负号。

26、优选地，s11中映射规则为：1至-1，0至+1。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

28、本发明奇数2比特符号与偶数2比特符号正交，将所有相邻符号间的相位变化降低到±90°，因此频谱旁瓣的幅度波动不大，不会造成信号能量的损失，同时，用于数据传输的奇偶校验符号之间的相移仅为0°～180°，为通信提供了较高的抗噪声能力，提高了发射机功率的利用率。

技术特征：

1.一种提高发射机功率利用率的数字调制方法，其特征在于，包括调制器算法、解调器算法；

2.根据权利要求1所述的提高发射机功率利用率的数字调制方法，其特征在于，s13中所述差分编码器由具有2tb延迟的数字内存和数字乘法器组成，将2位符号的输入序列{ak}的符号a1，a2，a3，....ak，...，转换成2比特符号序列{bk}的符号b1，b2，b3，....bk，...，转换规则为：

3.根据权利要求2所述的提高发射机功率利用率的数字调制方法，其特征在于，初始化时，给每个所述差分编码器的内存写入两个1。

4.根据权利要求1所述的提高发射机功率利用率的数字调制方法，其特征在于，s14中所述平方根升余弦滤波器输出的多比特数字信号viq(nts)和vqq(nts)，分别为调制器数字复值基带输出信号的i、q通道的分量，由viq(nts)对应的模拟信号vi(t)和vqq(nts)对应的模拟信号vq(t)重构得到的模拟带通调制信号uout(t)的频谱旁瓣表示为：

5.根据权利要求1所述的提高发射机功率利用率的数字调制方法，其特征在于，s22中每个所述差分译码器由具有2tb延时的多比特数字存储器和数字乘法器组成。

6.根据权利要求5所述的提高发射机功率利用率的数字调制方法，其特征在于，初始化时，给每个所述差分译码器的存储器中写入两个1。

7.根据权利要求1所述的提高发射机功率利用率的数字调制方法，其特征在于，s25中所述判决包括软判决和硬判决，软判决使用αk正负号和幅度，硬判决只使用正负号。

8.根据权利要求1所述的提高发射机功率利用率的数字调制方法，其特征在于，s11中映射规则为：1至-1，0至+1。

技术总结
本发明涉及一种提高发射机功率利用率的数字调制方法，包括调制器算法、解调器算法，该数字调制方法将所有相邻符号间的相位变化降低到±90°，因此频谱旁瓣的幅度波动不大，不会造成信号能量的损失，同时，用于数据传输的奇偶校验符号之间的相移仅为0°～180°，为通信提供了较高的抗噪声能力，提高了发射机功率的利用率。

技术研发人员：祁怀远,李倩,赵鸿浩,孙洁,霍亚红
受保护的技术使用者：陕西烽火电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17