[发明专利]用于增强不对称二元调制信号的冲击滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特殊的冲击滤波方法，用于增强不对称二元调制信号的信噪比，属于数 字信息接收的技术领域。

背景技术

在码元周期T内键控正弦载波的幅度(2ASK)、频率(2FSK)或相位(2PSK)，是数字通 信、雷达、声呐等信息系统的基本二元(二进制)调制模式。如果调制时段τ＜T，就得到不 对称的二元偏移键控(ABSK：Asymmetric Binary Shift Keying)调制。而通常数字通信中 所用的二进制调制则都是“0”和“1”对称调制的，例如，在如下的一种统一的二元幅度/ 相位调制表达式中：

f₀(t)＝Asinω_ct，0≤t＜T

f1(t)=Bsin(ωct+θ),0≤t<τ,0≤θ≤πAsinωct,τ≤t<T---(1)]]>

设“0”和“1”所调制的正弦波形分别为f₀(t)和f₁(t)，则如果令“0”和“1”的信号幅 度相等(即取B＝A)、调制时段相等(即取τ＝T)且相互反相(即取θ＝π)，就得到经典 的二元相移键控(BPSK)调制；而如果保持(1)式中B＝A但取τ＜T甚至τ＜＜T，就得到一 种重要的ABSK调制信号——扩展的BPSK(简称EBPSK)调制信号，可大幅提高调制信号的频 谱利用率(可参见“自然科学进展”2007年第11期1467-1473页)。

但这样一来，EBPSK调制信号的“0”、“1”波形差异变小了，即f₀(t)和f₁(t)只在时间 间隔τ内才可能不同，若直接用经典的相关检测器或匹配滤波器进行解调就要求有更高的输 入信噪比(SNR)。为了尽可能提高ABSK调制信号对于发射功率的利用效率，必须寻求在解调 前既能最大限度地滤除噪声和干扰，又能尽量保持信号有效特征的滤波方法，此即对ABSK信 号进行增强的含义。

但是，经典的滤波理论和常规的滤波器设计很难满足这一要求。注意到ABSK调制信号的 有效特征，仅仅在于波形“1”的[0，τ]时段，在码元已同步状态下对于(τ，T]时段的波形 误差不太关心。因此，有必要也有可能对ABSK信号探索其它的特殊窄带带通滤波器设计理念 和方法，这是高效调制解调器的技术关键。

美国的H.R.Walker博士利用普通的电路元件，发明了所谓“零群时延”晶体带通滤波 器，几经简化，得到主要如图1所示的几种单晶体滤波器及其级联应用(可参见“Ultra Narrow Band Modulation Textbook”，http://www.vmsk.org/)。