[发明专利]一种正交正弦型非线性切普键控调制解调方法及装置

说明书

本发明公开了一种正交正弦型非线性切普键控调制解调方法及装置，涉及通信系统，所述方法包括：根据已调信号的中心频率和带宽、频率变化曲线的频率，生成已调信号波形样本对应的频率变化函数；利用已调信号波形样本的初始相位和所述频率变化函数，得到已调信号波形样本；发送端按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将待调制的数据码元串映射成已调信号波形样本作为已调信号；接收端按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将接收信号进行相关处理和逆映射处理，得到数据码元串。本发明能够使通信系统具有较强的多普勒频移抑制能力，增加了通信性能对多普勒频移的变化的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及通信系统，特别涉及一种正交正弦型非线性切普键控调制解调方法及相关的装置。

背景技术

在向B3G/4G演进的过程中，正交频分复用（Orthogonal Frequency DivisionMultiplex，OFDM）是关键技术之一。实际上OFDM是多载波调制的一种，其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道间的相互干扰（Inter-Symbol Interference，ISI）。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

在过去的频分复用（Frequency Division Multiplex，FDM）系统中，整个带宽分成N个子频带，子频带之间不重叠，为了避免子频带间相互干扰，频带间通常加保护带宽，但这会使频谱利用率下降。

在OFDM系统的发射端加入保护间隔，主要是为了消除多径所造成的ISI。其方法是在OFDM符号保护间隔内填入循环前缀，以保证在FFT周期内OFDM符号的时延副本内包换的波形周期个数也是整数。这样，时延小于保护间隔的信号就不会在解调过程中产生ISI。

但是OFDM技术还有一个非常致命的缺点，即它对相位噪声和载波频偏时分敏感。整个OFDM系统对各个子载波之间的正交性研究格外严格，任何一点小的载波频偏都会破坏子载波之间的正交性，引起子载波间干扰（Inter-Carrier Interference，ICI）；同样，相位噪声也会导致码元星座的旋转、扩散，从而形成ICI。

在高速移动的通信场景下，收发双方的信号间存在多普勒频移，这会造成相干接收时本地模板与接收信号的不匹配，引起ICI问题，从而增加误码，降低通信系统的性能。下一代移动通信系统在高速移动通信传输速率、容量和可靠性方面都提出了更高的要求。因此，有必要研究具有更高频带利用率、更强多普勒频移抑制能力的宽带数字移动通信新理论与新方法，以提升高动态场景下移动通信的效能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正交正弦型非线性切普键控(Orthogonal Sine Non-linear Chirp Keying，OSNCK)调制解调方法及装置，能更好地解决由多普勒频移导致的通信系统性能降低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种正交正弦型非线性切普键控调制方法，包括：

根据已调信号的中心频率和带宽、频率变化曲线的频率，生成已调信号波形样本对应的频率变化函数；

利用已调信号波形样本的初始相位和所述频率变化函数，得到已调信号波形样本；

按照多进制数字调制数据和已调信号波形样本之间的映射关系，将待调制的数据码元串映射成已调信号波形样本作为已调信号，发送至接收端。