[发明专利]采用相轴检测的低功耗MSK非相干数字解调方法和解调器

说明书

所属领域 

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种适用于采用半余弦整形的偏移正交相移键控(O-QPSK)或最小频移键控(MSK)信号调制与直接序列扩频(DSSS)、连续相位调制(CPFSK)以及正交相移键控(QPSK)调制技术的非相干解调方法，尤其涉及采用相轴检测的低功耗高性能MSK非相干数字解调方法和解调器。 

技术背景 

目前，采用半余弦整形的偏移正交相移键控(O-QPSK)和最小频移键控(MSK)的信号具有较窄的信号带宽和较好的解调性能，在无线数字通信领域得到到广泛的应用。传统半余弦整形的偏移正交相移键控(O-QPSK)和最小频移键控(MSK)信号解调器一般采用相干数字解调器，与非相干解调器相比，相干解调器具有较好的解调性能，具有较低的误码率。但是，相干解调器需要载波、相位、数据时钟恢复电路，使得硬件实现电路复杂，功耗很大。对于采用电池供电的无线传感技术和短距离低速率无线数据通信技术，相干解调器难以满足低功耗要求。此外，由于相干解调器一般采用锁相技术，对于室内环境等多路径现象严重的无线通信场合，容易造成相干解调器失锁，从而使解调器性能下降。但如果采用一般非相干解调器，解调器性能难以满足现在高质量通信要求。公知文献IEEE通信学报＂ANovel Digital FM Receiver for Mobile and Personal Communicatins＂，November1996，采用的过零检测技术在小调制指数解调方面具有明显的局限性。IEEE通信学报＂A Novel Digital Demodulation Method for CPFSK andits Realization＂，2001，公开的相位量化解调器和IEEE通信学报＂Simpledemodulator for802.15.4low-cost receivers＂，2006，报道的异步过零检测解调 器，都存在功耗较高、电路复杂、性能偏低等问题。 

发明内容

本发明的目的是为了解决相干解调难以满足便携式无线通信终端的低功耗要求，和传统非相干解调器解调性能较差等问题，提出采用相轴检测的低功耗高性能MSK非相干解调方法以及采用该方法构成的解调器。 

最小频移键控(MSK)信号和采取半余弦调制的偏移正交相位键控(O-QPSK)调制信号存在着严格的相位连续特性，可根据采样点信号的相位变化，便可获得输入码流的信息。 

解调的输入信号经射频前端放大，镜像信号抑制和直接下变频器变为零中频信号。零中频信号经过模数转换器(ADC)变成数字基带信号。由于发送端和接收端的频率和相位会有一定误差，基带信号可表示为： 

s(t)_b＝Acos(2πΔft+φ(t，a)+θ)               (1) 

对式(3)相位求导，可以得到 2πΔf+dφ(t,a)dt,]]>此外，由于 φ(t,a)=anπt2T+ψn,]]>式中，Δf为载波频偏，θ为一固定相位差。因此：