[发明专利]一种非相干CPM信号解调设备及解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于无线通信技术领域，特别是涉及一种非相干CPM信号解调设备及解调方法。

背景技术

调制是一个将信息嵌入载波的过程。消息以模拟或数字的形式通过载波的幅度、频率、相位或这三者结合的方式携带，然后发送出去。

数字调制技术按照调制信号的性质可以分为恒包络调制和非恒包络调制两种。恒包络调制所产生的信号具有恒定的包络，能够工作在功率放大器的非线性放大区，因此具有很好的功率效率；而非恒包络调制信号的包络会随时间变化而变化，为了避免非线性失真，需要功率放大器工作在线性放大区。

恒包络调制技术根据其相位变化的规律，可以进一步分为连续相位调制(Continuous Phase Modulation，CPM)和非连续相位调制两种。其中连续相位调制技术，由于其相位变化是连续的，因此具有较高的频谱效率。

CPM调制信号可以表示为：

s(t)=EsTej2πhΣn=-∞∞anq(t-nT)]]>

其中E_s为每个符号的能量，T为符号间隔，a_n为待调制的M进制数据，其取值范围为：a_n∈{±1,±3,...,±(M-1)}，其中M一般为2的幂；h为调制系数。相位脉冲函数q(t)定义为，其中g(t)为频率成型脉冲函数，满足

q(t)=0,t≤00.5t≥LT,]]>

其中L为调制长度。

通过选择不同的频率成型脉冲函数g(t)、调制系数h和调制长度L，就可以生成各种CPM调制信号。

CPM调制信号具有较高的功率效率和频谱效率，是一种先进的调制技术，因此被应用于多个无线通信系统中。如应用于全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)中的高斯滤波最小频移键控(Gaussian Minimum Shift Keying，GMSK)调制、应用于蓝牙系统中的高斯频移键控(Gaussian Frequency Shift Keying，GFSK)调制和应用于ZigBee系统中的最小频移键控(Minimum shift Keying，MSK)调制等等。

由于CPM调制为非线性调制，因此解调的复杂度较高。根据检测方式的不同，CPM信号的解调可分为两大类：相干解调和非相干解调。相干解调需要知道参考相位，或进行精确的载波恢复。相干解调的效果较好，但是复杂度较高，同时易受到载波频率偏移和调制系数变化的影响。非相干解调不需要恢复载波，算法相对简单，受载波频偏和调制系数变化的影响较小，但是相对于相干解调来说，性能较差。