[发明专利]基于频域与分数傅立叶域正交基函数的波形协同信号调制与解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号调制与解调方法，具体涉及一种基于频域与分数傅立叶域正交基函数的波形协同的调制与解调方法。

背景技术

普通的正交相移键控(QPSK)信号调制过程中，基带信号经过串/并转换后，分为I路和Q路两路信号，每一路分别加上正交的载波信号，一般用正弦信号和余弦信号作为载波信号分别调制一路基带信号，合成之后发射出去。

分数傅里叶变换的正交基函数，也可以称作线性调频信号(chirp信号)，可以表示为在实际中，经常采用实部cos(wt+kt²)表示，其中w是角频率，k称作调频率。该信号的频率是基于余弦的频率不断增长的信号，频率增长的快慢由调频率k确定。这种信号和传统的正弦余弦信号的相关性，可以通过调节调频率k变化。

但是目前，正交相移键控(QPSK)信号调制与解调方法的效率较低。

发明内容

本发明是为了解决现有的正交相移键控(QPSK)信号调制与解调方法效率低的问题，从而提供一种基于频域与分数傅立叶域正交基函数的波形协同信号调制与解调方法。

基于频域与分数傅立叶域正交基函数的波形协同信号调制与解调方法，其特征是：它的信号调制方法由以下步骤实现：

步骤一、将基带信号进行串/并转换变成四路并行的码元，即：第a路码元、第b路码元、第c路码元和第d路码元；

步骤二、将第a路码元进行余弦载波调制，获得调制后的第a路信号；将第b路码元进行chirp信号调制，获得调制后的第b路信号；将调制后的第a路信号和调制后的第b路信号进行合成，获得第一路合成信号；

将第c路码元进行正弦载波调制，获得调制后的第c路信号；将第d路码元进行chirp信号调制，获得调制后的第d路信号；将调制后的第c路信号和调制后的第d路信号进行合成，获得第二路合成信号；

步骤三、将步骤二获得的第一路合成信号与第一路相干载波进行混频处理，获得第一路混频信号；将步骤二获得的第二路合成信号与第二路相干载波进行混频处理，获得第二路混频信号；将所述第一路混频信号和第二路混频信号进行合成，获得基带信号的调制信号，完成基于频域与分数傅立叶域正交基函数的波形协同信号调制；

它的信号解调方法由以下步骤实现：

步骤四、将步骤三中基带信号的调制信号同时采用第三路相干载波和第四路相干载波进行解调，获得第一路解调后信号和第二路解调后信号；所述第三路相干载波与步骤三中的第一路相干载波为一段相同的信号；第四路相干载波与步骤三中的第二路相干载波为一段相同的信号；

步骤五、将步骤四中的第一路解调后信号同时采用四路积为器进行积分，获得四路积分结果；并采用比较器对四路积分结果进行比较，获得四路积分结果中的最大值；并用该最大值进行判决，获得第一路判决结果；

将步骤四中的第二路解调后信号同时采用四路积为器进行积分，获得四路积分结果；并采用比较器对四路积分结果进行比较，获得四路积分结果中的最大值；并用该最大值进行判决，获得第二路判决结果；

步骤六、将步骤五中获得的第一路判决结果和第二路判决结果进行并/串转换，获得基带信号的解调结果，完成基带信号的调制信号，完成基于频域与分数傅立叶域正交基函数的波形协同信号解调。

步骤一所述将基带信号进行串/并转换变成四路并行的码元中，每个码元的持续时间是基带信号中码元持续时间的4倍。

步骤二所述将第a路码元进行余弦载波调制中，采用的余弦载波为cosw₁t，式中：w₁是瞬时频率，t为时间。

步骤二所述将第b路码元进行chirp信号调制中，采用的chirp信号为cos[(w₁-2π/T)t+k₁t²]，式中：w₁是瞬时频率，T是码元持续时间，k₁是调频率，t为时间。

步骤二所述将第c路码元进行正弦载波调制中，采用的正弦载波为sin w₁t，式中：w₁是瞬时频率，t为时间。

步骤二所述将第d路码元进行chirp信号调制中，采用的chirp信号为cos[(w₁-2π/T)t+k₂t²]，式中：w₁是瞬时频率，T是码元持续时间，k₂是调频率，t为时间。