三进制调频键控调制方法

摘要

本发明提供一种三进制调频键控调制方法。根据调制带宽B、码元周期T，计算调制参数D；根据已调信号的中心频率f_c、码元周期T和调制参数D生成三个已调信号波形样本s₁(t)和s₂(t)；计算三个已调信号波形样本在一个码元间隔内的相位变化量Ψ₀、Ψ₁和Ψ₂；将二进制信息码元转换成三进制信息码元；计算第i个信息码元的已调信号的初始相位φ_iT；根据三进制信息码元，选取已调信号波形样本，生成生成第i个信息码元的已调信号经过数字-模拟转换器生成模拟的已调信号。本发明调制方法生成的已调信号具有极高的能量集中度，利于实现高频带利用率的数字通信。

主权项

1.一种三进制调频键控调制方法，其特征是根据调制带宽B、码元周期T，计算调制参数D；根据已调信号的中心频率f_c、码元周期T和调制参数D生成三个已调信号波形样本s₀(t)、s₁(t)和s₂(t)；计算三个已调信号波形样本在一个码元间隔内的相位变化量ψ₀、ψ₁和ψ₂；将二进制信息码元转换成三进制信息码元；计算第i个信息码元的已调信号的初始相位φ_iT；根据三进制信息码元，选取已调信号波形样本，生成第i个信息码元的已调信号s_iT(t)；经过数字-模拟转换器生成模拟的已调信号；所述根据已调信号的中心频率f_c、码元周期T和调制参数D生成三个已调信号波形样本包括：频率不变的单频信号s₀(t)=sin(2πf_ct)；前半段码元周期升频后半段码元周期降频的调频信号$s_{-1}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{c}\sin 2\pi (f_{c}t+\frac{{\mathrm{Dt}}^2}{{2T}^2}),0\le t\le \frac{T}{2}\\ \sin 2\pi (f_{c}t+\frac{\mathrm{Dt}}{T}-\frac{{\mathrm{Dt}}^2}{{2T}^2}-\frac{D}{4}),\frac{T}{2}\le t\le T\end{array}\right.;$前半段码元周期降频后半段码元周期升频的调频信号$s_1\left(t\right)=\left\{\begin{array}{c}\sin 2\pi (f_{c}t-\frac{{\mathrm{Dt}}^2}{{2T}^2}),0\le t\le \frac{T}{2}\\ \sin 2\pi (f_{c}t-\frac{\mathrm{Dt}}{T}+\frac{{\mathrm{Dt}}^2}{{2T}^2}+\frac{D}{4}),\frac{T}{2}\le t\le T\end{array}\right.;$所述计算三个已调信号波形样本在一个码元间隔内的相位变化量为：频率不变的单频信号s₀(t)码元间隔内相位变化量ψ₀=arg[s₀(T)]-arg[s₀(0)]=2πf_cT；前半段码元周期升频后半段码元周期降频的调频信号s_-1(t)码元间隔内相位变化量${\psi }_{-1}=\arg \left[s_{-1}\left(T\right)\right]-\arg \left[s_{-1}\left(0\right)\right]=2\pi [f_{c}T+D-\frac{D}{2}-\frac{D}{4}]=2\pi [f_{c}T+\frac{D}{4}];$前半段码元周期降频后半段码元周期升频的调频信号s₁(t)码元间隔内相位变化量${\psi }_1=\arg \left[s_1\left(T\right)\right]-\arg \left[s_1\left(0\right)\right]=2\pi [f_{c}T-D+\frac{D}{2}+\frac{D}{4}]=2\pi [f_{c}T-\frac{D}{4}];$所述计算第i个信息码元的已调信号的初始相位φ_iT，第i个信息码元的已调信号的初始相位φ_iT等于第i-1个信息码元已调信号初始相位φ_(i-1)T和第i-1个信息码元已调信号相位变化量的和，即φ_iT=φ_(i-1)T+2πf_cT，即式中：为已调信号的初始相位；所述根据三进制信息码元选取已调波形样本，生成第i个信息码元对应的已调信号为：当信息码元为“0”时，选取频率不变的单频信号s₀(t)，即s_iT(t)=sin(2πf_ct+φ_iT)；当信息码元为“-1”时，选取前半段码元周期升频后半段码元周期降频的调频信号s-1(t)，即$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{c}\sin 2\pi (f_{c}t+\frac{{\mathrm{Dt}}^2}{{2T}^2}+{\phi }_{\mathrm{iT}}),0\le t\le \frac{T}{2}\\ \sin 2\pi (f_{c}t+\frac{\mathrm{Dt}}{T}-\frac{{\mathrm{Dt}}^2}{{2T}^2}-\frac{D}{4}+{\phi }_{\mathrm{iT}}),\frac{T}{2}\le t\le T\end{array}\right.;$当信息码元为“1”时，选取前半段码元周期降频后半段码元周期升频的调频信号s₁(t)，即$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{c}\sin 2\pi (f_{c}t-\frac{{\mathrm{Dt}}^2}{{2T}^2}+{\phi }_{\mathrm{iT}}),0\le t\le \frac{T}{2}\\ \sin 2\pi (f_{c}t-\frac{\mathrm{Dt}}{T}+\frac{{\mathrm{Dt}}^2}{{2T}^2}+\frac{D}{4}+{\phi }_{\mathrm{iT}}),\frac{T}{2}\le t\le T\end{array}\right..$