一種基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻抗性金屬有線信道中基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)(DPSK)通信方法。超長金屬導(dǎo)線自身分布的電容和電感使其不再是單純的阻性，導(dǎo)致信道帶寬變窄，階躍響應(yīng)的時間常數(shù)增大，因此傳統(tǒng)基于幅值的方波DPSK通信無法正常工作。本發(fā)明在方波DPSK通信接收端引入波形梯度改進解調(diào)算法，實現(xiàn)大時間常數(shù)時的方波DPSK通信。
【專利說明】
-種基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)方法，應(yīng)用于阻抗性金屬有線 信道中的數(shù)據(jù)傳輸。
【背景技術(shù)】
[0002] 方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)由于調(diào)制解調(diào)方法簡單、傳輸可靠，在金屬有線信道中得 到廣泛應(yīng)用。該方法將傳輸信息調(diào)制在電平的變化上，因此要求碼元寬度不能小于金屬有 線信道的時間常數(shù)。隨著導(dǎo)線長度、卷曲的增加和截面積的縮小，導(dǎo)線的電容和電感增大， 信道時間常數(shù)隨之增大，嚴重限制了方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)的傳輸速率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:常規(guī)的方波差分調(diào)相解調(diào)方法W接收波形穩(wěn)態(tài)值為 依據(jù)，因此要求碼元寬度不小于信道時間常數(shù)，每個碼元波形達到穩(wěn)態(tài)才能正確解調(diào)，嚴重 限制了傳輸速率;本發(fā)明提供一種基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)方法，依靠接收波形 碼元內(nèi)暫態(tài)過程的梯度實現(xiàn)解調(diào)，可W突破信道時間常數(shù)對碼元長度的限制，減小碼元長 度從而有效的提高傳輸速率。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制 解調(diào)方法，包括W下步驟：
[0005] 調(diào)制采用W下過程:（設(shè)碼元寬度為T，靜默電平狀態(tài)V-，激發(fā)電平狀態(tài)V+)
[0006] (1)同步:波形由靜默電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為激發(fā)電平狀態(tài)，并保持一個碼元寬度;然后 波形由激發(fā)電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為靜默電平狀態(tài)，并保持一個碼元寬度;表示信息傳輸開始。
[0007] (2)調(diào)制：每個碼元調(diào)制Ibit信息；與上一碼元相比電平狀態(tài)發(fā)生變化表示1(或 0)，電平狀態(tài)不變表示〇(或1)。
[000引解調(diào)采:用W下過程
[0009] (1)同步:設(shè)定幅值口限，依次檢測到波形幅度增大超過口限和減小低于口限值， 則數(shù)據(jù)傳輸開始;并且波形幅度超越口限時刻為同步時刻，同步時刻后2T開始為數(shù)據(jù)；
[0010] (2)依次計算每個碼元間隔內(nèi)波形的平均梯度。
[0011] (3)對于第一個碼元，如果平均梯度為正，則數(shù)據(jù)為1(或0);如果平均梯度為0,則 數(shù)據(jù)為〇(或1);
[0012] (4)從第二個碼元開始，按照下表規(guī)則根據(jù)當(dāng)前碼元平均梯度和前一碼元平均梯 度解調(diào)。
[00131
[0014] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供一種基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)方法， 依靠接收波形碼元內(nèi)暫態(tài)過程的梯度實現(xiàn)解調(diào)，可W突破信道時間常數(shù)對碼元長度的限 審IJ，減小碼元長度，從而在電容電感較大的金屬導(dǎo)線信道中有效提高數(shù)據(jù)傳輸速率。
【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明進一步說明。
[0016] 圖1是調(diào)制的一個實例。
[0017] 圖2是解調(diào)的一個實例。
【具體實施方式】
[0018] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。運些附圖均為簡化的示意圖，僅W 示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0019] 圖1中，設(shè)碼元寬度為T，靜默電平狀態(tài)V-，激發(fā)電平狀態(tài)V+，每帖包含Sbit信息；調(diào) 制時，與上一碼元相比電平狀態(tài)發(fā)生變化表示1，電平狀態(tài)不變表示0;本例中該帖調(diào)制的信 息為 11010011B。
[0020] 圖2為圖1中的發(fā)射波形經(jīng)過一個時間常數(shù)為4T的信道后的接收波形。設(shè)定口限， 接收波形首次達到口限的時刻為同步時刻。同步時刻后[2T，3T]時間間隔內(nèi)為碼元1的波 形，計算其梯度為+，因此第一位信息為1;同步時刻后[3T，4T]時間間隔內(nèi)為碼元2的波形， 計算其梯度為-，因此第二位信息1; W此類推，當(dāng)完成碼元8的檢測，該帖數(shù)據(jù)解調(diào)結(jié)束。
[0021] W上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可W在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更W及修改。本項發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于： 調(diào)制采用W下過程： (1) 同步:波形由靜默電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為激發(fā)電平狀態(tài)，并保持一個碼元寬度;然后波形 由激發(fā)電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為靜默電平狀態(tài)，并保持一個碼元寬度;表示信息傳輸開始。 (2) 調(diào)制：每個碼元調(diào)制化it信息；與上一碼元相比電平狀態(tài)發(fā)生變化表示1(或0)，電 平狀態(tài)不變表示〇(或1)。 解調(diào)采用W下過程： (3) 同步：設(shè)定幅值口限，依次檢測到波形幅度增大超過口限和減小低于口限值，則數(shù) 據(jù)傳輸開始;并且波形幅度超越口限時刻為同步時刻，同步時刻之后兩個碼元開始為傳輸 數(shù)據(jù)； (4) 依次計算每個碼元間隔內(nèi)波形的平均梯度。每個碼元間隔內(nèi)波形x[n]，ne[l，N]， 平均梯度計算方法包括W下幾種： (a) 碼元首位兩點絕對斜率(X陽]-x[l])/N或相對斜率(X陽]-x[l])。 (b) 計算碼元內(nèi)所有點與其中任意一點絕對斜率或相對斜率的平均值，即(5) 對于第一個碼元，如果平均梯度為正，則數(shù)據(jù)為1;如果平均梯度為0，則數(shù)據(jù)為0; (6) 從第二個碼元開始，2. 如權(quán)利要求1所述的基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于:步驟(2) 中，1和0表不化itf目息的兩種狀態(tài)。3. 如權(quán)利要求1所述的基于梯度的方波差分調(diào)相調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于:步驟(5) 和(6)中平均梯度為時旨斜率在[-〇,〇]內(nèi)，其中0為信號采樣時模數(shù)變換的精度。
【文檔編號】H04L27/22GK105847205SQ201610160925
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】陳陽, 鄒凌, 潘賽虎, 王雪
【申請人】常州大學(xué)