本發(fā)明涉及一種數字通信的調制解調方法，特別是一種多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法，屬于數字通信領域。

背景技術：

數字通信技術中，在碼元周期內鍵控正弦載波的幅度、頻率或相位是信息系統(tǒng)的二進制與多進制的基本調制模式，例如目前較為流行的正交頻分復用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，ofdm)技術。此外，基于非正弦波的調制方式例如，名稱為“甚小線性調頻鍵控調制的超窄帶通信方法”，專利號為：200710047472.2，該方法中的甚小線性調頻鍵控(veryminimumchirpkeying，vmck)調制信號是通過頻率線性增加或者降低的兩個相反的變化方向分別調制二進制數據“0”和數據“1”。在實際數字通信系統(tǒng)中，與二進制調制系統(tǒng)相比較，多進制數字調制是一種高效率的傳輸方式，在相同的碼元傳輸速率下，多進制系統(tǒng)的信息傳輸速率高于二進制系統(tǒng)。在相同的信息速率下，由于多進制碼元傳輸速率比二進制的低，因而多進制信號碼元的持續(xù)時間要比二進制的長，碼元寬度增大，相對應的頻帶就會減小，而且碼元能量增加，使得由于信道特性引起的碼間干擾的影響減小，所以對多進制調制的研究必不可少。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法，該方法能夠實現數字信息更高效的調制。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法，將線性調頻鍵控調制信號的頻率線性增加或者降低的特性與調制信號的初始相位信息相結合，其中線性調頻鍵控調制信號表示為：

si(t)＝cos[2πnfs(1+inα-inαfst)+φi]，

0＜a≤1，0＜t≤1/fs

其中fs是基波中心頻率；φi是調制相位，i＝1,2,3,…,m，m為進制數；in表示幅度序列，式中in＝-1或in＝1分別代表線性調頻鍵控調制信號通過頻率線性增加或者降低的兩個相反的變化方向來分別調制數據；通過幅度序列in與調制相位φi的確定來實現本方法的聯(lián)合鍵控；α為調制因子，n為一個符號內包含的線性調頻波形的周期數，通過調整調制因子α與線性調頻波形的周期數n的值，改變線性調頻鍵控調制信號之間的相關性。

所述線性調頻鍵控調制信號生成的步驟如下：

1)確定幅度序列in與是調制相位φi；

2)確定調制因子α與線性調頻波形的周期數n；

3)仿真多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法的性能，驗證其可行性。

本發(fā)明的一種多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法與現有技術相比較具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明的多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法中的調制信號是由幅度序列in與調制相位φi共同決定，這樣就增加了多進制調制信號實現的可能性。

本發(fā)明的多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法中的調制信號的幅度序列in與調制相位φi確定之后，進一步通過設定調制因子α與線性調頻波形的周期數n，調整調制信號之間的相關性，以此可以使得系統(tǒng)性能達到最佳。

本發(fā)明的多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法中的調制信號，最終確定需要設定幅度序列in，調制相位φi，調制因子α與線性調頻波形的周期數n，這就使得生成調制信號的選取原則的維度擴展到多維平面中，這樣就有利于多進制調制信號的生成以及提高通信系統(tǒng)的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法中的調制信號的生成步驟示意圖。

圖2為本發(fā)明的不同線性調頻波形的周期數n情況下的調制因子α與誤碼率之間的變化關系。

圖3為本發(fā)明的八進制的線性調頻鍵控調制的通信方法與傳統(tǒng)的八進制移相鍵控調制的通信方法誤碼率性能比較。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。

本發(fā)明的一種多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法，將線性調頻鍵控調制信號的頻率線性增加或者降低的特性與調制信號的初始相位信息相結合，其中線性調頻鍵控調制信號表示為：

其中fs是基波中心頻率；φi是調制相位，i＝1,2,3,…,m，m為進制數；in表示幅度序列，式中in＝-1或in＝1分別代表線性調頻鍵控調制信號通過頻率線性增加或者降低的兩個相反的變化方向來分別調制數據；通過幅度序列in與調制相位φi的確定來實現本方法的聯(lián)合鍵控；α為調制因子，n為一個符號內包含的線性調頻波形的周期數，通過調整調制因子α與線性調頻波形的周期數n的值，改變線性調頻鍵控調制信號之間的相關性。

在本實施例中選取八進制的調制信號進行描述。如圖1所示，本發(fā)明的多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法中的調制信號的生成包括以下步驟：

s100、確定幅度序列in與是調制相位φi：

對于公式(1)中給出的多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法中的調制信號，其中設定i＝1,2,3,…,8，in＝-1或in＝1，具體碼元與幅度序列in和調制相位φi之間的關系如表1所示，實現了幅度序列in與調制相位φi的聯(lián)合鍵控調制。

表1調制信號中幅度序列in和調制相位φi的選擇

s200、確定調制因子α與線性調頻波形的周期數n：

對于二進制最佳接收機，通過調制信號之間的相關系數得到誤碼率。當相關系數越小，相應的誤碼率也會更低，理論上當相關系數為-1時，誤碼率最小。對于本實施例中所設計的八進制的調制信號，由于信號間存在對稱性，當相關系數的值有一個為負數時就必定有一個為正數。在這種情況下，需要綜合考慮調制信號之間的相關系數。

本實施例中所設計的八進制的調制信號的相關系數是由調制信號的調制因子α與線性調頻波形的周期數n共同決定的，為了得到最佳誤碼率，通過仿真不同線性調頻波形的周期數n情況下的調制因子α與誤碼率之間的變化關系，如圖2所示，仿真中選取信噪比為12db，線性調頻波形的周期數n為2、4、8和16，誤碼率隨調制因子α的變化關系，選取誤碼率低于10^-3的第一極小值處所對應的調制因子。具體數值在表2中給出。

表2不同線性調頻波形的周期數n下的最佳調制因子α值

s300、仿真多進制的線性調頻鍵控調制的通信方法的性能，驗證其可行性：

在圖3中，仿真了八進制的線性調頻鍵控調制的通信方法與傳統(tǒng)的八進制移相鍵控(8phase-shiftkeying，8psk)調制的通信方法的誤碼率性能。可見，不同周期下的八進制的線性調頻鍵控調制的通信方法性能都優(yōu)于傳統(tǒng)的8psk調制的通信方法，證明本實施例的有效性。