[发明专利]一种用于Chirp超宽带通信系统的调制方法

说明书

技术领域

本发明是一种应用于高速无线通信的超宽带通信系统的调制方法，属于通信调制技术领域。

背景技术

由于对超宽带的定义都是从信号带宽的角度出发，所以超宽带已有多种不同的实现方式。这些实现方式大体上可以分为四类方案：1.基于脉冲无线电(Impulse Radio，简称IR)的超宽带，这种方案以占空比极低的窄脉冲而不是正弦波作为信息载体；2.基于多频带-正交频分复用(Multi Band-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称MB-OFDM)的超宽带，这种方案利用OFDM技术使发射的信号具有很大的带宽；3基于直接序列-码分多址(Direct Sequence-Code Division Multiple Access，简称DS-CDMA)的超宽带，这种方案利用直接序列扩频技术扩大发射信号的带宽；4基于啁啾(Chirp)的超宽带，这种方案采用线性调频信号作为信息载体。本发明就是用于Chirp超宽带通信系统的调制技术。

目前为止，已经提出的基于Chirp超宽带的调制方式可分为两大类：直接调制(DirectModulation，简称DM)和二进制正交键控(Binary Orthogonal Keying，简称BOK)调制。DM采用一路Chirp信号来表达数据符号。数据符号可以是二进制符号，也可以是多进制符号。因为数据符号不受限制，DM可以和各种数字调制方式组合使用，但解调较为复杂。AndreasSpringer，Mario Huemer，Leonhard Reindldeng等在文章《A Robust Ultra-Broad-BandWireless Communication System Using SAW Chirped Delay Lines》中提出的用于Chirp超宽带的调制方法：二进制正交键控(Binary Orthogonal Keying，简称BOK)调制。这种调制方法是用频率由低变到高的上扫频信号和频率由高变到低的下扫频信号分别表示数据“1”和“0”。由于上扫频信号和下扫频信号之间有很好的正交性，所以一种扫频信号通过与之匹配的滤波器会被压缩成窄脉冲，脉冲峰值很高，而另一种扫频信号通过该滤波则不会被压缩，输出信号的幅度变化不大。接收端利用两个匹配滤波器，通过检测窄脉冲的出现就可以解调出所发送的数据。

这种调制方法与DM方法相比，BOK方式由于没有使用QPSK、QAM等调制方式，所以在接收端不用做信道估计，所以解调起来简单，但由于一个调制符号只传输1比特的信息，所以信息传输效率比较低。

发明内容

本发明为了提高数据传输效率同时保证实现起来比较简单，提出一种用四进制双正交键控(4-ary Bi-Orthogonal Keying，简称4BOK)的调制方法。该方法可以提供更高速率的数据传输能力，同时复杂度也比较低。

请注意：本发明中4BOK调制的字母“B”跟前文所提到的BOK调制的字母“B”含义是不一样的。

整个方法包括调制部分和解调部分。

为方便说明，我们作如下定义：