專(zhuān)利名稱(chēng)：微機(jī)實(shí)現(xiàn)msk調(diào)制解調(diào)與卷積碼相結(jié)合的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種用微機(jī)實(shí)現(xiàn)MSK調(diào)制解調(diào)與卷積碼相結(jié)合的方法，它能糾正碼元中的單個(gè)差錯(cuò)而不占用信息冗余度。
在IEEE TRANSACTONS ON COMMUNICATIONS，VOL.COM-27，NO.6，JUNE 1979中公開(kāi)了一種“具有無(wú)冗余糾錯(cuò)的MSK差分檢測(cè)”的方法，其解調(diào)數(shù)據(jù)和監(jiān)督位都是通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)的相干解調(diào)獲得，實(shí)現(xiàn)起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜，成本高。此外，MSK專(zhuān)用集成電路(如MN6127)屬巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)控制之列，價(jià)格高昂，很難購(gòu)到，且無(wú)糾錯(cuò)功能。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種用微機(jī)實(shí)現(xiàn)MSK調(diào)制解調(diào)與卷積碼相結(jié)合的方法。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到MSK的數(shù)據(jù)信號(hào)和糾錯(cuò)用的監(jiān)督位都是由微機(jī)抽樣，計(jì)算和判決獲得，再用軟件執(zhí)行(2、1、1)卷積碼的譯碼來(lái)實(shí)現(xiàn)碼元糾錯(cuò)，其獲得解調(diào)數(shù)據(jù)和監(jiān)督位的原理和方法都與硬件法不同。下面結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的方法。
附圖的圖面說(shuō)明如下

圖1是本發(fā)明的硬件電路方框圖，圖中，[1]是微機(jī)，調(diào)制部分包括D/A轉(zhuǎn)換器[2]和低通濾波器[3]，解調(diào)部分包括帶通濾波器[4]和比較器[5]。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)MSK調(diào)制的方法如下將余弦表存入微機(jī)[1]的ROM中，以不同的間隔查表，查表值經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器[2]和低通濾波器[3]，就得到MSK波形。
為了說(shuō)明MSK解調(diào)與卷積碼糾錯(cuò)原理，假定MSK的傳輸速率為1200波特，1800Hz的波形代表數(shù)據(jù)“1”，1200Hz的波形代表數(shù)據(jù)“0”，故對(duì)于圖2(a)所示的發(fā)送數(shù)據(jù)01001110，相應(yīng)的MSK波形示于圖2(b)，接收的MSK波形經(jīng)過(guò)帶通濾波器[4]和比較器[5]，設(shè)比較器的輸出判決規(guī)則為以圖2(b)的中線為零電平，當(dāng)該波形大于0時(shí)，比較器輸出為高電平“1”;當(dāng)它小于0時(shí)，比較器輸出為低電平“0”，因此，對(duì)于圖2(b)的波形，比較器輸出示于圖2(c)。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)MSK解調(diào)的方法對(duì)比較器輸出的對(duì)每一碼元的波形，微機(jī)在相應(yīng)碼元周期T內(nèi)，等間隔τ抽樣N次，以T/2為整個(gè)抽樣區(qū)域的中點(diǎn)，T/2以前的N/2個(gè)抽樣值記為S(nτ)，T/2以后的N/2個(gè)抽樣值記為S[(N-n)τ]。做運(yùn)算
這里
表示模2加(以下同)。
在沒(méi)有噪聲的情況下，若發(fā)送數(shù)據(jù)為“0”，則由式(1)計(jì)算出的S等于N/2;若發(fā)送數(shù)據(jù)為“1”，則S等于0。所以對(duì)S做如下判決
就能解調(diào)出MSK信號(hào)。這里，Di為解調(diào)出來(lái)的發(fā)送數(shù)據(jù)，其波形示于圖2(d)。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)卷積碼糾錯(cuò)的方法如下對(duì)比較器輸出的對(duì)應(yīng)每一碼元的波形，微機(jī)在相應(yīng)碼元周期內(nèi)的0到T/3的時(shí)間區(qū)域內(nèi)，等間隔抽樣M次，抽樣的大數(shù)判決值記為S(iT+△t)，這里0＜△t＜T/3做如下模2加運(yùn)算Pi＝S(iT+△t)⊕S[(i-2)T+△t](3)對(duì)圖2(c)的波形做式(3)的運(yùn)算，輸出序列示于圖2(e)。比較圖2(d)和(e)，可發(fā)現(xiàn)(e)的每一比特都是(d)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)比特的模2加，所以稱(chēng)之為監(jiān)督比特，記為Pi。故有如下關(guān)系Pi＝Di⊕Di-1(4)式(4)表明，這兩個(gè)輸出序列與圖3所示的(2、1、1)卷積碼的數(shù)據(jù)與監(jiān)督位相當(dāng)。該卷積碼的譯碼器示于圖4，它能糾正約束長(zhǎng)度內(nèi)的單個(gè)差錯(cuò)，所以，我們把(2、1、1)卷積碼的譯碼器作為MSK解調(diào)部分的差錯(cuò)糾正電路。由于MSK波形中沒(méi)有監(jiān)督位，故這種糾錯(cuò)不占用信息冗余度。
此外，監(jiān)督位Pi還可通過(guò)在碼元周期的2T/3到T范圍內(nèi)抽樣計(jì)算得到，這時(shí)的計(jì)算公式為Pi＝S(iT-△t) S[(i-2)T-△t](5)這里△t仍滿足0＜△t＜T/3.
上述求監(jiān)督位Pi的兩種方法中，都是先求出每個(gè)碼元內(nèi)抽樣的大數(shù)判決值，再做式(3)或(5)的運(yùn)算，若換成與求數(shù)據(jù)位Di類(lèi)似的方法，即先求出相間隔2個(gè)碼元的對(duì)應(yīng)抽樣值的模2加之和，再對(duì)這個(gè)和進(jìn)行判決，判決門(mén)限為抽樣數(shù)的一半，這樣也能求得監(jiān)督位Pi，用這種方法，當(dāng)兩個(gè)抽樣區(qū)域所在的碼元相同時(shí)，抽樣區(qū)域可以為整個(gè)碼元周期。
本發(fā)明采取同步的方法如下對(duì)比較器的輸出，微機(jī)在碼元周期的5T/6到11T/12范圍內(nèi)等間隔抽樣，抽樣結(jié)果的大數(shù)判決記為S(iT-△t)，這里，T/12＜△t＜T/6，微機(jī)在t＞11T/12時(shí)刻以后對(duì)比較器的輸出不斷地進(jìn)行抽樣監(jiān)視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)波形值與S(iT-△t)相反時(shí)，便認(rèn)為首先發(fā)現(xiàn)的時(shí)刻為碼元的起始時(shí)刻，通常最多經(jīng)4個(gè)碼元周期即可達(dá)到位同步目的。
綜上述，本發(fā)明用微機(jī)和少量電路實(shí)現(xiàn)了MSK與卷積碼糾錯(cuò)兩重功能，實(shí)現(xiàn)較MSK與卷積碼硬件法簡(jiǎn)單，性能比MN6127專(zhuān)用MSK集成電路優(yōu)良，誤碼率小，同步快速，成本低廉，且稍許改動(dòng)軟件即可滿足不同傳輸速率(如600，1200，1800和2400波特等)的要求，可適用于數(shù)據(jù)通信。
權(quán)利要求
1.一種用微機(jī)實(shí)現(xiàn)MSK調(diào)制解調(diào)與卷積碼相結(jié)合的方法，其特征在于MSK的數(shù)據(jù)信號(hào)和糾錯(cuò)用的監(jiān)督位都是由微機(jī)抽樣、計(jì)算和判決獲得，再用軟件執(zhí)行(2、1、1)卷積碼的譯碼來(lái)實(shí)現(xiàn)碼元糾錯(cuò)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于微機(jī)對(duì)比較器的輸出，在相應(yīng)每個(gè)碼元周期T內(nèi)等間隔抽樣，把以T/2為中心分隔的兩組抽樣值對(duì)應(yīng)做模2加運(yùn)算，求出各模2加的和，再進(jìn)行判決解調(diào)出MSK數(shù)據(jù)信號(hào)。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于按如下a、b、c、d、e中之一或是它們的組合方法求得監(jiān)督位，其中滿足0＜△t＜T/3。a.微機(jī)在0～T/3的碼元周期內(nèi)等間隔抽樣，將抽樣的大數(shù)判決值做如下運(yùn)算Pi＝S(iT+△t)
S[(i-2)T+△t]b.抽樣與a相同.把對(duì)應(yīng)的相隔2個(gè)碼元的抽樣值做模2加，計(jì)算各模2加之和，再判決得到監(jiān)督位。c.微機(jī)在2T/3～T的碼元周期內(nèi)等間隔抽樣，將抽樣的大數(shù)判決值做如下運(yùn)算Pi＝S(iT-△t)
S[(i-2)T-△t]d.抽樣與c相同，把對(duì)應(yīng)的相隔2個(gè)碼元的抽樣值做模2加，計(jì)算各模2加之和，再判決得到監(jiān)督位。e.采用b或d的方法時(shí)，若運(yùn)算所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)碼元是相同時(shí)，則抽樣區(qū)域可擴(kuò)展到整個(gè)碼元周期T。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于微機(jī)在對(duì)應(yīng)碼元周期的5T/6～T的范圍內(nèi)抽樣，取大數(shù)判決值，當(dāng)t＞5T/6后不斷監(jiān)視比較器的輸出波形，一旦確認(rèn)波形與抽樣的大數(shù)判決值相反時(shí)，則認(rèn)為最先觀察到相反值的時(shí)刻為碼元的起始時(shí)刻，以達(dá)到位同步的目的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用微機(jī)實(shí)現(xiàn)MSK調(diào)制解調(diào)與卷積碼相結(jié)合的方法，它利用微機(jī)和少量電路就能實(shí)現(xiàn)MSK調(diào)制解調(diào)和糾正約束長(zhǎng)度內(nèi)單個(gè)差錯(cuò)兩重功能，不占用信息冗余度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低，性能優(yōu)良，稍許改動(dòng)軟件即可滿足不同傳輸速率的要求，適用于數(shù)據(jù)通信。
文檔編號(hào)G06F11/26GK1048760SQ8910479
公開(kāi)日1991年1月23日 申請(qǐng)日期1989年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月11日
發(fā)明者鄧勝奇, 李進(jìn)良, 麥穗華 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部第七研究所