一種正交正弦型非線性切普鍵控調(diào)制解調(diào)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，特別涉及一種正交正弦型非線性切普鍵控調(diào)制解調(diào)方法及 相關(guān)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在向B3G/4G演進(jìn)的過程中，正交頻分復(fù)用（OrthogonalFrequencyDivision Multiplex，OFDM)是關(guān)鍵技術(shù)之一。實際上OFDM是多載波調(diào)制的一種，其主要思想是：將 信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子 信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道 間的相互干擾（Inter-SymbolInterference,ISI)。每個子信道上的信號帶寬小于信道的 相關(guān)帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個 子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
[0003] 在過去的頻分復(fù)用（FrequencyDivisionMultiplex,FDM)系統(tǒng)中，整個帶寬分成 N個子頻帶，子頻帶之間不重疊，為了避免子頻帶間相互干擾，頻帶間通常加保護(hù)帶寬，但這 會使頻譜利用率下降。
[0004] 在0FDM系統(tǒng)的發(fā)射端加入保護(hù)間隔，主要是為了消除多徑所造成的ISI。其方 法是在0FDM符號保護(hù)間隔內(nèi)填入循環(huán)前綴，以保證在FFT周期內(nèi)0FDM符號的時延副本內(nèi) 包換的波形周期個數(shù)也是整數(shù)。這樣，時延小于保護(hù)間隔的信號就不會在解調(diào)過程中產(chǎn)生 ISI。
[0005] 但是0FDM技術(shù)還有一個非常致命的缺點，即它對相位噪聲和載波頻偏時分敏感。 整個0FDM系統(tǒng)對各個子載波之間的正交性研究格外嚴(yán)格，任何一點小的載波頻偏都會破 壞子載波之間的正交性，引起子載波間干擾（Inter-CarrierInterference,ICI);同樣，相 位噪聲也會導(dǎo)致碼元星座的旋轉(zhuǎn)、擴(kuò)散，從而形成ICI。
[0006] 在高速移動的通信場景下，收發(fā)雙方的信號間存在多普勒頻移，這會造成相干接 收時本地模板與接收信號的不匹配，引起ICI問題，從而增加誤碼，降低通信系統(tǒng)的性能。 下一代移動通信系統(tǒng)在高速移動通信傳輸速率、容量和可靠性方面都提出了更高的要求。 因此，有必要研究具有更高頻帶利用率、更強(qiáng)多普勒頻移抑制能力的寬帶數(shù)字移動通信新 理論與新方法，以提升高動態(tài)場景下移動通信的效能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種正交正弦型非線性切普鍵控（OrthogonalSine Non-linearChirpKeying,0SNCK)調(diào)制解調(diào)方法及裝置，能更好地解決由多普勒頻移導(dǎo)致 的通信系統(tǒng)性能降低的問題。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種正交正弦型非線性切普鍵控調(diào)制方法，包 括：
[0009] 根據(jù)已調(diào)信號的中心頻率和帶寬、頻率變化曲線的頻率，生成已調(diào)信號波形樣本 對應(yīng)的頻率變化函數(shù)；
[0010] 利用已調(diào)信號波形樣本的初始相位和所述頻率變化函數(shù)，得到已調(diào)信號波形樣 本；
[0011] 按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào)信號波形樣本之間的映射關(guān)系，將待調(diào)制的數(shù)據(jù) 碼元串映射成已調(diào)信號波形樣本作為已調(diào)信號，發(fā)送至接收端。
[0012] 優(yōu)選地，所述已調(diào)信號波形樣本對應(yīng)的頻率變化函數(shù)fi(t)為
【主權(quán)項】
1. 一種正交正弦型非線性切普鍵控調(diào)制方法，其特征在于，包括： 根據(jù)已調(diào)信號的中心頻率和帶寬、頻率變化曲線的頻率，生成已調(diào)信號波形樣本對應(yīng) 的頻率變化函數(shù)； 利用已調(diào)信號波形樣本的初始相位和所述頻率變化函數(shù)，得到已調(diào)信號波形樣本； 按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào)信號波形樣本之間的映射關(guān)系，將待調(diào)制的數(shù)據(jù)碼元 串映射成已調(diào)信號波形樣本作為已調(diào)信號，發(fā)送至接收端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào) 信號波形樣本之間的映射關(guān)系，將待調(diào)制的數(shù)據(jù)碼元串映射成已調(diào)信號波形樣本作為已調(diào) 信號的步驟包括： 選取相互正交的M個已調(diào)信號波形樣本； 將所述待調(diào)制的數(shù)據(jù)碼元串進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，得到多個數(shù)據(jù)碼元串，其每個包括連續(xù)的 Iog2(M)個數(shù)據(jù)碼元； 按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào)信號波形樣本之間的映射關(guān)系，將所述每個包括連續(xù) 的Iog2(M)個數(shù)據(jù)碼元的數(shù)據(jù)碼元串映射成已調(diào)信號波形樣本。
3. -種正交正弦型非線性切普鍵控解調(diào)方法，其特征在于，包括： 根據(jù)已調(diào)信號的中心頻率和帶寬、頻率變化曲線的頻率，生成已調(diào)信號波形樣本對應(yīng) 的頻率變化函數(shù)； 利用已調(diào)信號波形樣本的初始相位和所述頻率變化函數(shù)，生成已調(diào)信號波形樣本； 將接收信號與已調(diào)信號波形樣本進(jìn)行相關(guān)處理，確定最大相關(guān)值對應(yīng)的已調(diào)信號波形 樣本，并按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào)信號波形樣本之間的映射關(guān)系，將已調(diào)信號波形 樣本逆映射成數(shù)據(jù)碼元串。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的將接收信號與已調(diào)信號波形樣本 進(jìn)行相關(guān)處理，確定最大相關(guān)值對應(yīng)的已調(diào)信號波形樣本的步驟包括： 選取相互正交的M個已調(diào)信號波形樣本； 將接收信號分別與所述M個已調(diào)信號波形樣本進(jìn)行相關(guān)處理，得到M個相關(guān)值； 比較M個相關(guān)值，得到最大相關(guān)值，并確定所述最大相關(guān)值對應(yīng)的已調(diào)信號波形樣本。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的方法，其特征在于，所述已調(diào)信號波形樣本對應(yīng) 的頻率變化函數(shù)fi (t)
*其中，f。為已調(diào)信號的中心頻率， L為頻率變化曲線的頻率，為頻率變化曲線的初始相位，B為已調(diào)信號的帶寬，T為碼 元周期。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的已調(diào)信號波形樣本Si(t)為
〗，其中，（J)ei為已調(diào)信號波形樣本的初始 相位。
7. -種正交正弦型非線性切普鍵控調(diào)制裝置，其特征在于，包括： 頻率變化函數(shù)生成模塊，用于根據(jù)已調(diào)信號的中心頻率、預(yù)設(shè)頻率、帶寬，生成已調(diào)信 號波形樣本對應(yīng)的頻率變化函數(shù)； 波形樣本生成模塊，用于利用已調(diào)信號波形樣本的初始相位和所述頻率變化函數(shù)，得 到已調(diào)信號波形樣本； 調(diào)制模塊，用于按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào)信號波形樣本之間的映射關(guān)系，將待 調(diào)制的數(shù)據(jù)碼元串映射成已調(diào)信號波形樣本作為已調(diào)信號，發(fā)送至接收端。
8. -種正交正弦型非線性切普鍵控解調(diào)裝置，其特征在于，包括： 頻率變化函數(shù)生成模塊，用于根據(jù)已調(diào)信號的中心頻率、預(yù)設(shè)頻率、帶寬，生成已調(diào)信 號波形樣本對應(yīng)的頻率變化函數(shù)； 波形樣本生成模塊，用于利用已調(diào)信號波形樣本的初始相位和所述頻率變化函數(shù)，生 成已調(diào)信號波形樣本； 解調(diào)模塊，用于將接收信號與已調(diào)信號波形樣本進(jìn)行相關(guān)處理，確定最大相關(guān)值對應(yīng) 的已調(diào)信號波形樣本，并按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào)信號波形樣本之間的映射關(guān)系， 將已調(diào)信號波形樣本逆映射成數(shù)據(jù)碼元串。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述頻率變化函數(shù)生成模塊生成的已 調(diào)信號波形樣本對應(yīng)的頻率變化函數(shù)(t)
*其中，f。為 已調(diào)信號的中心頻率，fu為頻率變化曲線的頻率，Φμ為頻率變化曲線的初始相位，B為已 調(diào)信號的帶寬，T為碼元周期。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述波形樣本生成模塊生成的已調(diào) 信號波形樣本SiCt)戈
嗔中，4>ci為已 調(diào)信號波形樣本的初始相位。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種正交正弦型非線性切普鍵控調(diào)制解調(diào)方法及裝置，涉及通信系統(tǒng)，所述方法包括：根據(jù)已調(diào)信號的中心頻率和帶寬、頻率變化曲線的頻率，生成已調(diào)信號波形樣本對應(yīng)的頻率變化函數(shù)；利用已調(diào)信號波形樣本的初始相位和所述頻率變化函數(shù)，得到已調(diào)信號波形樣本；發(fā)送端按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào)信號波形樣本之間的映射關(guān)系，將待調(diào)制的數(shù)據(jù)碼元串映射成已調(diào)信號波形樣本作為已調(diào)信號；接收端按照多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)和已調(diào)信號波形樣本之間的映射關(guān)系，將接收信號進(jìn)行相關(guān)處理和逆映射處理，得到數(shù)據(jù)碼元串。本發(fā)明能夠使通信系統(tǒng)具有較強(qiáng)的多普勒頻移抑制能力，增加了通信性能對多普勒頻移的變化的魯棒性。
【IPC分類】H04L27-26
【公開號】CN104683278
【申請?zhí)枴緾N201310638290
【發(fā)明人】弓宇宏, 孫志國, 畢峰, 袁明
【申請人】中興通訊股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年12月2日