[发明专利]码率可变EBPSK通信系统的自适应接收机

说明书

技术领域

本发明涉及变速数字通信系统，特别是发射机采用扩展的二元相移键控调制并任意改变传输码率时接收机仍能自动识别和跟踪解调方法，属于数字通信技术领域。

背景技术

1、可变速率通信

为了适应不同或变化的空间环境、信道传播、通信距离、发射功率、信源类型、服务质量等要求，应用中无线通信系统的传输速率往往是可变的，即要求(或不得不)实现变速率(VBR：Variable Bit Rate)通信。如果收发双方能通过通信协议进行协商或预约，则变速通信并非难事。但是，如果收发双方不具有协议的条件，例如接收方没有反向信道(即自己不发射，只能单工通信)，或者系统即使具有双工通信能力但接收方出于某种原因不开启发射机(例如隐蔽、静默、节能和降低系统间干扰等)，则现有技术进行变速通信就不能随心所欲，至少发射机在变速前必须在发送码流中插入特殊的数据帧(专门的同步序列加上变速后的调制方式和调制参数等)，这在一些应用中不仅会造成资源浪费，还会限制发射机载体的机动性和灵活性。

2、扩展的二元相移键控调制

高速增长的宽带无线业务需求对无线通信提出了越来越高的要求，直接导致了空中的无线电频率越来越拥挤，特别是随着第三代(3G)和第四代(4G)宽带移动通信网络的发展，较低频段的连续频谱几乎被耗尽。欧洲10MHz频谱20年使用权的拍卖价已高达40亿欧元，而在我国，花钱也难买到最有利的频点和带宽。因此，与能源和水资源一样，频谱也是国家的重要战略资源，最大限度地压缩无线传输频谱具有重要的实际意义和直接的经济效益，频谱利用率已成为新一代信息传输系统的核心竞争指标和关键共性技术。

数字通信系统的频谱利用率，用单位频带内能够传输的数码率(以bps/Hz为量纲)来考核，主要取决于把二进制数据码流调制成发送频段模拟载波时所占的频带宽度。通信中的二元数字调制，可以通过利用二进制信息码元“0”或“1”直接改变(通常称之为“偏移键控”)正弦载波的某个参数(如幅度、频率、相位等)来实现，相应地得到二元(二进制)的幅移键控(2-ASK)、频移键控(2-FSK)和相移键控(2-PSK)调制信号。增加调制空间的星座点数(例如从2-PSK即BPSK→4-PSK即QPSK→8-PSK→...)可以提高频谱利用率，但在同等接收性能下所需的发射功率也要相应增加，特别是对于恶劣的衰落信道，更高阶的数字调制方式效果并不理想。另外，传统的2-PSK(也记做BPSK)调制方式的键控时段τ就是其码元周期T，缺乏必要的保护间隔以应对多径信道和码间干扰，故我们将其扩展到0＜τ＜T的情形，从而得到了一类扩展的二元相移键控(EBPSK：Extended Binary Phase Shift Keying)调制(见“统一的正交二元偏移健控调制和解调方法”，专利号：ZL200710025203.6)，定义如下：

s₀(t)＝sinω_ct，    0≤t＜T