[发明专利]统一的正交二元偏移键控调制和解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信中的信息调制与解调，特别是一种统一的正交二元偏移键控(UBSK：Unified Binary Shift Keying)调制和解调方法，属于数字信息传输的技术领域。

背景技术

数字通信系统中，把二进制数据搬移到给定发送频段的过程叫做调制，而相反的过程则称之为解调。实用中，既追求尽可能高的频带利用率，即在单位频带内传输更高的数码率(以bps/Hz为量纲)；也希望能更有效地利用发射能量，得到更好的传输效果。

本申请人在先专利申请“统一的二元相位调制和解调方法”(申请号：200610040767.2；公开号：CN1889550A)中，提出一种对二元相位调制方式的统一描述和全数字实现方法，得到了一类“扩展的二元相移键控”(EBPSK：Extended Binary Phase Shift Keying)调制方式。EBPSK利用数据位直接控制正弦载波的相位跳变及其时间占空比，即可分别或同时改变信号带宽、传输码率和传输性能，可以实现超窄带的高速数据传输。而现有的二元相移健控(BPSK或2PSK)和幅度偏移健控(2ASK)以及美国的3PRK/3PSK、MCM和NRZMSB等调制方式均为其特例。但在数字通信系统中，通常还将两路独立的数字序列分别对频率相同但相位相差90°的正交载波进行调制，从而形成正交传输，以获得更高的带宽利用率。经典的四元相移键控(QPSK或4PSK)将两路独立的BPSK信号正交传输，实现了带宽效率由1bps/Hz到2bps/Hz的翻倍，可在相同的码元速率下加倍信息传输速率，或在相同的信息速率下减半码元速率。

发明内容

本发明目的是提出一种统一的正交二元偏移键控(UBSK：Unified Binary Shift Keying)调制和解调方法，希望实现EBPSK信号的正交调制和解调，并将其扩展到载频也可以不同的频移健控(FSK)情形，以解决更广泛的统一的二元正交传输技术，实现两路独立的二进制序列在同一频谱资源下的混合传输。由于两路已调波形相互正交，理想传输时不会互相干扰，有望实现EBPSK信息传输速率的加倍，关键是需要采用适当的解正交和解调方法，将两路数字序列可靠地恢复出来

本发明的技术方案是：统一的正交二元偏移键控调制和解调方法，以二进制信息码元直接改变正弦载波的突变相位实现调制，用锁相环实现解调方法为基础，其特征在于将两路二进制信息序列分别送入相互正交的I路和Q路调制器进行UBSK调制：I路采用基本波形分别为I₀和I₁的调制，而Q路则采用基本波形分别为Q₀和Q₁的调制，两路的调制参数相同，只是所调制的载波相互正交即相位相差90°，表示如下：

I₀(t)＝Acos2πf_c0t，    0≤t＜T