[发明专利]一种波形复用调制解调器的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术，特别涉及一种波形复用调制解调器的实现方法。 

背景技术

随着通信技术的发展，以及通信业务的需求日益多样化，单一信号的传输已经不能满足多样化的需求，因此研究多路复用技术显得很有意义，即把多路信号调制后合起来在一条物理信道上传输，实现一条信道上同时传输多路信号的功能。 

多路复用是将若干个彼此无关的信号合并后在一条共用信道上传输的复合信息的方法。在通信系统中，实现信号的多路复用技术有时分复用（TDM）、频分复用（FDM）、码分复用（CDMA）、波分复用（WDM）等。而其中频分复用技术由于子信道的信号并行传输，可以不考虑时延，信道复用率高，允许复用路数多，分路也很方便，因此，频分复用已成为现代模拟通信中最主要的一种复用方式，在模拟式遥测、有线通信、微波接力通信和卫星通信中得到广泛应用。 

频分复用(FDM)技术是按频谱划分信道，多路基带信号被调制在不同的频谱上。因此它们在频谱上不会重叠，但在时间上是重叠的，可以同时在一个信道内传输。在频分复用系统中，发送端的各路信号m₁(t)，m₂(t)，…，m_n(t)分别对各路载波f₁(t)，f₂(t)，…，f_n(t)进行调制，再由各路带通滤波器滤出相应的边带，相加后便形成频分多路信号。在接收端，各路的带通滤波器将各路信号分开，并分别与各路的载波f₁(t)，f₂(t)，…，f_n(t)相乘，实现相干解调，便可恢复各路信号，实现频分复用多路通信。但是，传统的频分复用方式，为了防止产生串扰，选择载波频率时要保证子信道之间留有一定的保护频带，频谱的利用率低。 

发明内容

本发明是针对现有的频分复用技术中频谱利用率低的问题，提出了一种波形复用调制解调器的实现方法，利用奇谐函数和偶谐函数的傅里叶级数分别只带有正弦或余弦波的奇次谐波分量和偶次谐波分量的特点，分别用余弦函数波、奇谐函数波和偶谐函数波，作为载波对传输信号进行幅度调制，并通过相干解调恢复原始信号，实现了多波形复用的调制解调，即可以实现n种载波频率3n路信号的调制解调，提高了频谱利用率，很大程度上提高了系统的传输性能。 

本发明的技术方案为：一种波形复用调制解调器的实现方法，具体包括如下步骤： 

1）生成载波：根据待传输的信号路数，用第一信号发生器产生一组或多组同频率的余弦函数cos(ωt)、偶谐函数f_偶(t)和奇谐函数f_奇(t)信号，用减法器使一组或多组奇谐函数f_奇(t)减去 分量后，得到一组或多组函数、偶谐函数f_偶(t)和余弦函数cos(ωt)分别作为载波信号；

2）调制：将待传输的各路信号通过对应的乘法器与各路的载波相乘产生高频信号，再通过各路的带通滤波器进行滤波后输出；

3）传输：步骤2）产生的各路高频信号经通信线路传输到信号接收端；

4）接收：由接收端的对应的带通滤波器分开接收各路信号的频谱；

5）解调信号：用第二信号发生器产生不同频率的各路余弦信号，用于解调；

6）解调出原始信号：步骤4）分开接收的各路信号通过各路乘法器与步骤5）产生的各路余弦信号相乘，然后经各路低通滤波器进行滤波，滤波后的信号由各路信号放大器进行放大，得到解调后原始信号。

本发明的有益效果在于：本发明波形复用调制解调器的实现方法，该方法实现了多波形复用的调制解调，可以实现n种不同载波频率3n路信号的调制解调，提高了频谱利用率，保证各个子信道之间串扰率低，同时提高了系统的传输速率，在目前的调制解调的基础上进行改进，很大程度上提高了系统的传输性能。 

附图说明

图1为多波形信号发生器产生三路同频不同波形的载波信号图； 

图2为信号发生器产生的三路不同频率的余弦波形用于解调信号图；

图3为本发明单频三路调制解调方法流程图；

图4为本发明实施例三路原始信号图；

图5为本发明实施例余弦函数波形调制后信号图；

图6为本发明实施例奇谐函数波形调制后信号图；

图7为本发明实施例偶谐函数波形调制后信号图；

图8为本发明实施例三种调制信号混合后波形图；