一种非等中心频点相移键控信号的调制方法和装置

摘要

一种非等中心频点相移键控信号的调制方法和装置，该方法首先根据两对服务信号的功率比计算交调参数b，然后计算交调参数a，再生成恒包络基带信号，最后将恒包络基带信号正交调制到载波。该调制装置包括基带信号生成器、正交调制器；其中，基带信号生成器将非等功率非等中心频点的一路QPSK与两路BPSK服务信号合成一路恒包络基带信号，输出恒包络基带信号的实部信号和虚部信号至正交调制器，正交调制器将输入的信号进行正交调制后输出。本发明将不同频点的一路QPSK服务信号与两路BPSK服务信号按给定的功率比关系调制在一个载波上，实现恒定的信号包络和高的复用效率，提高信号的发射质量和功率效率。

主权项

一种非等中心频点相移键控信号的调制方法，其特征在于：包括以下步骤：已知一路QPSK服务信号与两路BPSK信号，一路QPSK服务信号由两路二进制扩频信号组成，设S₁(t)是在t时刻第一路信号的幅值，S₂(t)是在t时刻第二路信号的幅值，S₃(t)是在t时刻第一路BPSK信号的幅值，S₄(t)是在t时刻第二路BPSK信号的幅值，四路信号的幅值取值均为+1或－1，并且四路信号互不相关；QPSK服务信号与BPSK服务信号的功率比为1:p²,p＞0，p为功率参数；第一路BPSK服务信号的中心频率比QPSK服务信号的中心频率低f_sc，f_sc＞0，第二路BPSK服务信号的中心频率比QPSK服务信号的中心频率高f_sc，并且要将两个BPSK服务信号调制到QPSK服务信号的载波上；步骤S1：根据QPSK服务信号与BPSK服务信号的功率比计算交调参数b利用下式计算中间变量c和d：$c=-9p^2+9p^4+\sqrt{3}·\sqrt{27p^4+632p^6+27p^8}$$d=1-28{\left(\frac{4}{3c}\right)}^{1/3}·p^2+4{\left(\frac{2c}{9}\right)}^{1/3}$再计算交调参数b:当时，交调参数b的计算公式如下：$b=-\frac{3}{4}+\frac{1}{4}\sqrt{d}+\frac{1}{2}\sqrt{\frac{1}{2}+7{\left(\frac{4}{3c}\right)}^{1/3}·p^2-{\left(\frac{2c}{9}\right)}^{1/3}+\frac{1-16p^2}{2\sqrt{d}}}$当时，交调参数b的计算公式如下：$b=-\frac{3}{4}-\frac{1}{4}\sqrt{d}+\frac{1}{2}\sqrt{\frac{1}{2}+7{\left(\frac{4}{3c}\right)}^{1/3}·p^2-{\left(\frac{2c}{9}\right)}^{1/3}-\frac{1-16p^2}{2\sqrt{d}}}$当时，交调参数b的计算公式如下：$b=-\frac{3}{4}+\frac{1}{4}\sqrt{3+2\sqrt{17}}$步骤S2：计算交调参数a；根据交调参数b和功率参数p，按下式计算交调参数a:$a=\frac{b-1}{b+1}·p$步骤S3：生成恒包络基带信号根据交调参数b，a和功率参数p，按下式计算恒包络基带信号S_U(t)：$\begin{array}{c}{S}_U\left(t\right)=\left(\frac{1}{\sqrt{2+2p^2+2b^2+2a^2}}\right)\\ ·\left(\begin{array}{c}\left(S_1\right(t)+{\mathrm{jS}}_2(t\left)\right)+p·\left(S_3\right(t\left)\right({\mathrm{SC}}_1\left(t\right)-{\mathrm{jSC}}_1(t-T_{sc}/4))+S_4(t\left)\right({\mathrm{SC}}_1\left(t\right)+{\mathrm{jSC}}_1(t-T_{sc}/4)\left)\right)\\ -b·\left({\bar{e}}_{aI}\right(t)-j{\bar{e}}_{aQ}\left(t\right))\\ +a·\left({\bar{e}}_{bI}\right(t)\left({\mathrm{SC}}_1\right(t)-{\mathrm{jSC}}_1(t-T_{sc}/4))-{\bar{e}}_{bQ}\left(t\right)\left({\mathrm{SC}}_1\right(t)+{\mathrm{jSC}}_1(t-T_{sc}/4))){\mathrm{SC}}_2\left(t\right)\end{array}\right)\end{array}$其中是按下式计算的t时刻四个交调分量的取值：${\bar{e}}_{aI}\left(t\right)=S_1\left(t\right)·S_3\left(t\right)·S_4\left(t\right),{\bar{e}}_{aQ}\left(t\right)=S_2\left(t\right)·S_3\left(t\right)·S_4\left(t\right)$${\bar{e}}_{bI}\left(t\right)=S_1\left(t\right)·S_2\left(t\right)·S_3\left(t\right),{\bar{e}}_{bQ}\left(t\right)=S_1\left(t\right)·S_2\left(t\right)·S_4\left(t\right)$其中，SC₁(t)和SC₂(t)定义为子载波信号，SC₁(t)和SC₂(t)在t时刻的取值由下表定义，表中T_sc＝1/f_sc是子载波周期，t mod T_sc是时间变量t对子载波周期T_sc取余数的结果；表中第一行的后四列表示t mod T_sc四个可能的取值区间，SC₁(t)和SC₂(t)根据t mod T_sc的取值所在区间来确定取值；步骤S4：将恒包络基带信号正交调制到载波；将上一步中得到的恒包络基带信号的实部信号和虚部信号分别调制到频率相同但相位相差π/2的两个载波上，形成两个调制信号，将上述两个调制信号相加或相减，形成正交调制到载波的服务信号。