基于等幅等周期调制载波的数字信号传输方法及设备

摘要

本发明公开了一种基于等幅等周期调制载波的数字信号传输方法，分别对表征信息“0”的f0(t)和“1”的f1(t)的两种基本波形在一个周期内进行采样，待传输的二进制信息控制选择开关，在一个波形周期内，分别选择f0(t)或f1(t)中的一路相应的存储区；存储区中的波形样本在同步时钟的控制下转换成已调的高频模拟信号，经上变频调制、滤波和功率放大后发送。接收信号经下变频后，采用基于微小相位差的解调方法或基于过零点检测的解调方法对所述发送端上变频之前的调制信号解调。本发明还公开了实施本方法的专用设备。通过此法实现的等幅等周期高效调制系统，进一步提高了频带利用率，保证了调制波形幅度的恒定，其抵抗信道失真和噪声干扰的能力也得到了增强。

主权项

1.一种基于等幅等周期调制载波的数字信号传输方法，分为数字信号调制发送、接收解调两部分：数字信号调制发送：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；该调制方式可以表示为：$f(t,\tau )=\left\{\begin{array}{cc}\sin t& 0\le t\le \frac{T}{4}\\ \sin (\frac{t-\frac{T}{4}}{\tau -\frac{T}{4}}\frac{T}{4}+\frac{T}{4})& \frac{T}{4}\le t\le \tau \\ \sin (\frac{t-\tau }{\frac{3T}{4}-\tau }\frac{T}{4}+\frac{T}{2})& \tau \le t\le \frac{3T}{4}\\ \sin t& \frac{3T}{4}\le t\le T\end{array}\right..---\left(1\right)$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；该方法具有如下技术特征：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可以通过增大α来减弱不同波形的区分度，当处于小信噪比环境下可以通过减小α来增强不同波形的区分度；根据(1)式分别对表征信息“0”的f₀(t)和“1”的f₁(t)的两种基本波形在一个周期内进行采样，将采样后得到的一个完整周期内的波形样本存储在两个存储区域内；待传输的二进制信息控制一个选择开关，在一个波形周期内，分别选择f₀(t)或f₁(t)中的一路相应的存储区；存储区中的波形样本在同步时钟的控制下，通过数模转换器转换成已调的高频模拟信号；上变频调制，即：将所述高频模拟信号对更高频段的正弦载波进行调制，这样发送信号被调制到更高的频段上，接着通过发送滤波器滤波和功率放大器放大后发送出去；数字信号接收解调：高频无线电波从天线接收下来后经接收滤波器滤除信道中的噪声干扰和信道失真所造成的影响，再经过相干解调或非相干解调实现下变频，还原出发送端上变频之前的调制信号；然后，采用基于微小相位差的解调方法或基于过零点检测的解调方法对所述发送端上变频之前的调制信号解调。