模拟信号和数字信息复合传输通信方法

摘要

本发明公开了一种模拟信号和数字信息复合传输通信方法，包括模拟信号和数字信息复合发送和复合信息接收解调两部分；其中模拟信号和数字信息的复合发送，包括以下步骤：信源编码，信道编码，载波成形，基带调制。所述载波成形，是利用二进制信息码元直接改变载波的波形，当信息比特为“1”时产生的调制波形f1(t)和当信息比特为“0”时产生的调制波形f0(t)与标准正弦波相比具有可调的微小差异。复合信息接收解调，其步骤如下：模拟信号的解调，数字信息的解调，信道译码，信源译码。本发明方法实现了模拟信号和数字信息的复合传输，提高了通信传输资源的利用率。

主权项

1.一种模拟信号和数字信息复合传输通信方法，包括模拟信号和数字信息复合发送和复合信息接收解调两部分；其中模拟信号和数字信息的复合发送，包括以下步骤：步骤1、信源编码对数字信息进行相应的编码和压缩，随后输出一路信源编码数据流；步骤2、信道编码为了增强数据在信道中传输的可靠性，对上面输出的信源编码数据流进行纠错编码和交织；步骤3、载波成形用经过上述1、2步骤后的数据对载波信号进行调制，使得载波的每个码元周期能够表征一位数字信息；步骤4、基带调制用模拟信号对上一步骤产生的载波信号进行幅度调制，接着通过带通滤波器和功率放大器后从发送天线发送出去；复合信息接收解调，其步骤如下：步骤A、模拟信号的解调高频无线电波从天线接收下来后分成两路，一路经带通滤波器滤除信道中的噪声干扰和信道失真所造成的影响，因为高频载波的包络准确的反映了所要传递的语音信号，所以通过传统接收机上的包络检波部分即可解调出发送端的模拟信号；步骤B、载波恢复从另一路由天线接收下来的无线电波的高频载波中解调出隐藏于其中的数字信息；有两种解调方法：方法一，在载波的每个码元周期一半处进行微小相位差检测，以恢复出比特信息；方法二，在载波的每个码元周期一半处进行过零点检测，以恢复出比特信息；步骤C、信道译码从步骤B解调出的数据码流中去除纠错码；步骤D、信源译码信源编码的逆过程，最终恢复出发送端发送的数字信息；所述载波成形，是利用二进制信息码元直接改变载波的波形，当信息比特为“1”时产生的调制波形f₁(t)和当信息比特为“0”时产生的调制波形f₀(t)与标准正弦波相比具有可调的微小差异；该调制方式表示为：$f(t,\tau )=\left\{\begin{array}{cc}\sin t& 0\le t\le \frac{T}{4}\\ \sin (\frac{t-\frac{T}{4}}{\tau -\frac{T}{4}}\frac{T}{4}+\frac{T}{4})& \frac{T}{4}\le t\le \tau \\ \sin (\frac{t-\tau }{\frac{3T}{4}-\tau }-\frac{T}{4}+\frac{T}{2})& \tau \le t\le \frac{3T}{4}\\ \sin t& \frac{3T}{4}\le t\le T\end{array}\right.---\left(1\right)$其中：T是调制波形的周期，同时也是码元周期和信息的符号宽度；f＝1/T是载波的频率，在数值上也等于码元的传输速率；当信息比特为“1”时，波形发生器产生时的f(t)记成f₁(t)；当信息比特为“0”时，波形发生器产生时的f(t)记成f₀(t)，其中α，0＜α＜1是波形调控参数；该调制方式具有如下技术特征：a、两种基本波形的差异在t＝T/2达到极大值；b、两种基本波形振幅A是恒定不变的，峰值分别位于t＝T/4和t＝3T/4处，且不会随着基本波形差异的增大而发生任何改变；c、波形满足f₁(t)＝-f₀(T-t)，f₀(t)和f₁(t)在[0，T/4]和[3T/4，T]时间段内均为标准的正弦波，其频谱得到了更好的压缩；d、这种调制波形的频率始终是恒定不变的且在数值上等于比特速率；e、通过波形调控参数α，0＜α＜1的选择可以控制两种基本波形的差异大小，当处于大信噪比环境下通过增大α来减弱不同波形的区分度，当处于小信噪比环境下通过减小α来增强不同波形的区分度。