衛(wèi)星移動(dòng)通信中g(shù)msk信號接收方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中GMSK信號接收方法，首先進(jìn)行雙Chirp信號輔助進(jìn)行系統(tǒng)同步，該方法能夠快速、準(zhǔn)確地估計(jì)出衛(wèi)星移動(dòng)信道中存在的多普勒頻率和時(shí)延，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步；在完成系統(tǒng)同步的基礎(chǔ)上采用準(zhǔn)相干算法進(jìn)行GMSK信號解調(diào)，本方案中在發(fā)送端進(jìn)行GMSK調(diào)制之前對原始信息進(jìn)行“預(yù)編碼”，同時(shí)在接收端增加“解旋轉(zhuǎn)”模塊可以大大簡化定時(shí)同步的設(shè)計(jì)。該方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低，且性能損失較小。硬件實(shí)現(xiàn)的性能測試結(jié)果表明，本專利設(shè)計(jì)的GMSK接收方法的BER性能相對BPSK最佳相干檢測性能損失約0.7～0.8dB。
【專利說明】衛(wèi)星移動(dòng)通信中GMSK信號接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中GMSK信號接收方法，用于解決衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中信號的快速捕獲、多普勒頻率和時(shí)延估計(jì)、GMSK信號解調(diào)復(fù)雜度高等難題，適合應(yīng)用在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，能夠大大提高系統(tǒng)的性能，節(jié)省寶貴的功率資源。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)能夠支持手持等小型終端，已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中一種極為重要的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)通信手段。在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于終端和衛(wèi)星之間的相對運(yùn)動(dòng)，存在多徑效應(yīng)和陰影效應(yīng)，傳輸信道呈現(xiàn)Rice或者Rayleigh衰落特性，且存在較大的頻差和傳播時(shí)延。終端和衛(wèi)星之間的相對運(yùn)動(dòng)和信號的衰落可能會導(dǎo)致衛(wèi)星和終端之間經(jīng)常需要重新進(jìn)行同步，傳統(tǒng)的同步方案均不能滿足這種需求，因此需要設(shè)計(jì)一種能夠快速實(shí)現(xiàn)信號檢測和同步的方法。
[0003]由于小型終端的發(fā)射功率有限及天線尺寸較小等特點(diǎn)，決定了衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)必須采用功率有效性較高的調(diào)制方式。GMSK是一種連續(xù)相位的恒包絡(luò)調(diào)制，相位軌跡沒有跳變，且?guī)馑p非?？?，幾乎沒有旁瓣，具有卓越的功率和帶寬有效性。且其恒包絡(luò)特性能夠有效減少非線性的影響。由于其自身的這些優(yōu)點(diǎn)，GMSK信號特別適合衛(wèi)星移動(dòng)信道環(huán)境中使用，目前GMSK在國內(nèi)外均得到了廣泛的應(yīng)用和研究。
[0004]GMSK的最佳解調(diào)方式為相干條件下采用Viterbi算法的最大似然序列檢測器(MLSE)0該接收機(jī)由有2X21個(gè)濾波器的濾波器組后接4X2m個(gè)狀態(tài)的Viterbi處理器組成，復(fù)雜度比較大。
[0005]文獻(xiàn)“Anadaptive MLSE receiver for TDMA digital mobile radi0.” (RenatoDjAvella, Luigi Moreno, Marcello SantjAgostin0.1EEE Journal on Selected Areasin Communications, 1989, 7(1): 122-128.),提出了一種準(zhǔn)相干算法，這種解調(diào)算法不需要恢復(fù)相干載波，通過采用信道估計(jì)匹配濾波的方法進(jìn)行解調(diào)，可以大大降低算法的復(fù)雜度和運(yùn)算量，并且在AWGN信道中可以獲得與最佳相干MLSE解調(diào)算法接近的性能。但該算法不適合移動(dòng)環(huán)境使用，且信道估計(jì)以及位定時(shí)同步的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，接收方案整體實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度聞。
[0006]可見，傳統(tǒng)的同步方案在衛(wèi)星移動(dòng)環(huán)境中無法使用以及GMSK信號解調(diào)器的高復(fù)雜度，使得GMSK信號的應(yīng)用變成一個(gè)十分棘手的問題，研究在衛(wèi)星移動(dòng)環(huán)境下的GMSK信號的簡化接收已成為一個(gè)非常重要的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中GMSK信號接收方法，解決衛(wèi)星移動(dòng)信道中GMSK信號的應(yīng)用中遇到的難題，實(shí)現(xiàn)GMSK信號的高性能低復(fù)雜度接收，包括信號到達(dá)檢測，頻率和時(shí)延的快速估計(jì)以及GMSK信號低復(fù)雜度解調(diào)等問題。[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中GMSK信號接收方法，方法步驟如下:
[0009]第一步:對接收信號進(jìn)行信號到達(dá)檢測，確定突發(fā)信號是否到達(dá):
[0010]發(fā)送端發(fā)送的雙Chirp信號，雙Chirp信號由具有正斜率的掃頻率信號和具有負(fù)斜率的掃頻信號組成，頻率變化率為正的信號稱為Up Chirp,記為Sup (t)，頻率變化率為負(fù)的信號稱為Down Chirp,記為Sdn (t),其表達(dá)式為
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中GMSK信號接收方法，其特征在于，方法步驟如下: 第一步:對接收信號進(jìn)行信號到達(dá)檢測，確定突發(fā)信號是否到達(dá): 發(fā)送端發(fā)送的雙Chirp信號，雙Chirp信號由具有正斜率的掃頻率信號和具有負(fù)斜率的掃頻信號組成，頻率變化率為正的信號稱為Up Chirp,記為Sup (t)，頻率變化率為負(fù)的信號稱為Down Chirp,記為sjt),其表達(dá)式為
【文檔編號】H04L27/26GK103428153SQ201310332178
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】劉愛軍, 張邦寧, 潘克剛, 童新海, 郭道省, 潘小飛, 葉展, 趙坤, 龔超, 王杭先, 劉賢, 方華, 王庚潤, 王恒 申請人:中國人民解放軍理工大學(xué)