本發(fā)明涉及多載波調(diào)制技術(shù)，特別涉及一種連續(xù)相位多載波調(diào)制方法。

背景技術(shù)：

多載波調(diào)制技術(shù)將信道劃分為多個(gè)子信道來(lái)并行傳輸數(shù)據(jù)，這種并行傳輸機(jī)制使各子載波上信號(hào)的碼元符號(hào)間隔被拓寬，可以有效削弱無(wú)線(xiàn)信道引起的多徑衰落。然而在移動(dòng)環(huán)境下，無(wú)線(xiàn)傳輸環(huán)境復(fù)雜，給通信傳輸接收帶來(lái)了困難和挑戰(zhàn)，使接收信號(hào)發(fā)生畸變，傳輸誤碼率較高。無(wú)線(xiàn)信道的衰落特性影響這多載波調(diào)制傳輸技術(shù)，信號(hào)的調(diào)制方式會(huì)使通信系統(tǒng)性能上產(chǎn)生很大的不同，因此一個(gè)合適的調(diào)制方法非常重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何解決無(wú)線(xiàn)傳輸復(fù)雜環(huán)境下多載波傳輸接收誤碼率高的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種連續(xù)相位多載波調(diào)制方法，包括以下步驟：

步驟1：將基帶信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，并劃分成n路并行信號(hào)，并將劃分好的n路信號(hào)分別執(zhí)行相同調(diào)制參數(shù)的連續(xù)相位調(diào)制：

式中，ε為信號(hào)碼元能量，t為碼間隔寬度，fc為載波頻率，φ0為初始相位，代表調(diào)制信號(hào)信息的時(shí)變相位函數(shù)；

步驟2：將各路調(diào)制后的產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)組合并形成一個(gè)矩陣，其中，每路連續(xù)相位調(diào)制產(chǎn)生一列數(shù)據(jù)，即將n列數(shù)據(jù)合并成一個(gè)矩陣，則矩陣大小為[m，n]，優(yōu)選地，m為一次連續(xù)相位調(diào)制產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度；

步驟3：將產(chǎn)生的矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行idft變換，及把變換后的數(shù)據(jù)分別調(diào)制到對(duì)應(yīng)的子載波上，優(yōu)選地，子載波數(shù)為m，并分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的低通濾波器進(jìn)行帶限處理,優(yōu)選地，低通濾波器的原型濾波器內(nèi)插k倍濾波器，其k＝2*m；

步驟4：將處理后的信號(hào)進(jìn)行疊加：

式中h(k)為原型濾波器的沖激響應(yīng)，并將信號(hào)通過(guò)射頻變換由天線(xiàn)發(fā)送出去；

步驟5：天線(xiàn)接收到的信號(hào)進(jìn)行射頻變換，然后串并轉(zhuǎn)換到對(duì)應(yīng)的子載波，其中子載波數(shù)也為m個(gè)；并解調(diào)出每個(gè)子載波的信號(hào)，并將解調(diào)出來(lái)是信號(hào)分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的匹配低通濾波器進(jìn)行處理，其中每個(gè)子載波處理后的信號(hào)為：

式中，i＝0，1，…m-1，y(n)為接收信號(hào)，g(k)為匹配低通濾波器；

優(yōu)選地，所述匹配低通濾波器等于步驟3中低通濾波器；

步驟6：將處理后的信號(hào)進(jìn)行dft變換處理，處理后的信號(hào)矩陣大小為[m，n]，并將處理后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)組拆分，拆分成n路信號(hào)，其中每路信號(hào)矩陣大小為[m，1]；

步驟7：將拆分后的n路信號(hào)分別進(jìn)行連續(xù)相位解調(diào)，連續(xù)相位解調(diào)采用維特比譯碼解調(diào)，并將解調(diào)后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，利用連續(xù)相位的記憶性和符號(hào)間的關(guān)聯(lián)性，使信道具有編碼功能，即具有糾錯(cuò)功能，從而降低了無(wú)線(xiàn)傳輸復(fù)雜環(huán)境下的誤碼率，提高了通信系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的性能。

附圖說(shuō)明

圖1為連續(xù)相位多載波調(diào)制方法結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明流程圖；

圖3為一個(gè)例子的原型濾波器的功率譜圖；

圖4為一個(gè)例子的原型濾濾波器的時(shí)域沖擊圖；

圖5為連續(xù)相位多載波調(diào)制與濾波多音調(diào)制的誤碼率比較圖；

圖6為不同調(diào)制階數(shù)的連續(xù)相位多載波調(diào)制的誤碼率比較圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋相關(guān)的發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。

圖1給出了一種連續(xù)相位多載波調(diào)制方法結(jié)構(gòu)圖。

本發(fā)明一種連續(xù)相位的多載波調(diào)制方法，結(jié)合附圖1的具體實(shí)施方法包括以下步驟：

步驟1：將基帶信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，并劃分成n路并行信號(hào)，并將劃分好的n路信號(hào)分別執(zhí)行相同調(diào)制參數(shù)的連續(xù)相位調(diào)制：

式中，ε為信號(hào)碼元能量，t為碼間隔寬度，fc為載波頻率，φ0為初始相位，代表調(diào)制信號(hào)信息的時(shí)變相位函數(shù)；

步驟2：將上述步驟各路調(diào)制后的產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)組合并形成一個(gè)矩陣，其中，每路連續(xù)相位調(diào)制產(chǎn)生一列數(shù)據(jù)，即將n列數(shù)據(jù)合并成一個(gè)矩陣，則矩陣大小為[m，n]，其中m為一次連續(xù)相位調(diào)制產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度；

步驟3：由于上述步驟進(jìn)行了數(shù)據(jù)組合并，使得idft變換的輸入信號(hào)為：

ai(k)＝[s0(i)，s1(i)，…，sn-1(i)]，i＝0，1…m-1；k＝0，1…n-1;

將數(shù)據(jù)進(jìn)行idft變換，及把變換后的數(shù)據(jù)分別調(diào)制到對(duì)應(yīng)的子載波上，其中子載波數(shù)為m，并將變換后的數(shù)據(jù)分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的低通濾波器進(jìn)行帶限處理，其中低通濾波器的原型濾波器內(nèi)插k倍濾波器，其k＝2*m；

步驟4：將上述步驟處理后的信號(hào)進(jìn)行疊加：

式中h(k)為原型濾波器的沖激響應(yīng)；

并將信號(hào)通過(guò)射頻變換由天線(xiàn)發(fā)送出去；

步驟5：天線(xiàn)接收到的信號(hào)進(jìn)行射頻變換，然后串并轉(zhuǎn)換到對(duì)應(yīng)的子載波，其中子載波數(shù)也為m個(gè)；并解調(diào)出每個(gè)子載波的信號(hào)，并將解調(diào)出來(lái)是信號(hào)分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的匹配低通濾波器進(jìn)行處理，其中每個(gè)子載波處理后的信號(hào)為：

式中，i＝0，1，…m-1，y(n)為接收信號(hào)，g(k)為匹配低通濾波器；

步驟6：將上述步驟處理后的信號(hào)進(jìn)行dft變換處理，其中處理后的信號(hào)矩陣大小為[m，n]，并將處理后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)組拆分，拆分成n路信號(hào)，其中每路信號(hào)矩陣大小為[m，1]；

步驟7：將上述步驟拆分后的n路信號(hào)分別進(jìn)行連續(xù)相位解調(diào)，其中連續(xù)相位解調(diào)采用維特比譯碼解調(diào)，并將解調(diào)后的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換；

實(shí)施例1：

本實(shí)例采用濾波多音調(diào)制作為比較對(duì)象，其中濾波多音調(diào)制為多載波調(diào)制，且比正交頻分復(fù)用多載波具有更好的抗頻偏性能。

根據(jù)圖1建立連續(xù)相位的多載波調(diào)制模型。首先發(fā)送n*l個(gè)符號(hào)，其中n＝128，l＝64，在本實(shí)施例中經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后則會(huì)產(chǎn)生128個(gè)連續(xù)相位映射，原型的濾波的長(zhǎng)度為d＝16*k＝16*m，其中原型濾波器的功率譜如圖3所示，原型濾波器的時(shí)域沖擊響應(yīng)如圖4所示。在實(shí)施例中本發(fā)明提供的方法模型進(jìn)行300次迭代，比較結(jié)果如圖5所示。由圖5得在連續(xù)相位調(diào)制的調(diào)制階數(shù)為八進(jìn)制的時(shí)候，其在ber＜10^-6時(shí)，誤碼率要比濾波多音調(diào)制的好16db左右，在連續(xù)相位調(diào)制的調(diào)制階數(shù)為二進(jìn)制和四進(jìn)制的時(shí)候，其在ber＜10^-6時(shí)，誤碼率要比濾波多音調(diào)制的好18db左右。由圖3還可看出連續(xù)相位的調(diào)制階數(shù)越低，誤碼率越低，即通信系統(tǒng)性能越好。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例比較在連續(xù)相位調(diào)制階數(shù)為四進(jìn)制下，比較連續(xù)相位的調(diào)制指數(shù)h的不同對(duì)通信傳輸系統(tǒng)的誤碼率的影響。根據(jù)圖1建立連續(xù)相位的多載波調(diào)制模型。首先發(fā)送n*l個(gè)符號(hào)，其中n＝128，l＝64，在本實(shí)施例中經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后則會(huì)產(chǎn)生128個(gè)連續(xù)相位映射，原型的濾波的長(zhǎng)度為d＝16*k＝16*m，其原型中濾波器的功率譜如圖3所示，原型濾波器的時(shí)域沖擊響應(yīng)如圖4所示。在實(shí)施例中本發(fā)明提供的方法模型進(jìn)行300次迭代，比較結(jié)果如圖6所示。由圖6得在連續(xù)相位調(diào)制的調(diào)制階數(shù)為四進(jìn)制的時(shí)候，調(diào)制指數(shù)h＝1.2和h＝2/5的時(shí)候，誤碼率是最好的，由此可見(jiàn)選擇不同的調(diào)制指數(shù)，能提升連續(xù)相位多載波調(diào)制的通信系統(tǒng)性能。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，利用連續(xù)相位的記憶性和符號(hào)間的關(guān)聯(lián)性，使信道具有編碼功能，即具有糾錯(cuò)功能，從而降低了無(wú)線(xiàn)傳輸復(fù)雜環(huán)境下的誤碼率，提高了通信系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的性能。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作出了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下,對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行各種變化、修改、替換和變型仍落入在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。