[发明专利]AMPSK调制信号的微带谐振相干解调器

说明书

技术领域

本发明涉及一种AMPSK调制信号的微带谐振相干解调器，是一种利用微带谐振器直接相干解调微波频段AMPSK调制信号的解调器，属于数字通信中的信号接收解调技术。

背景技术

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1GHz以下“黄金频段”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。

1、不对称二元相移键控调制

数字通信系统中，把代表二进制数据的基带信号向上搬移到给定发送频段的过程叫做调制，而相反的过程则称为解调。为了提高频谱利用率，现已出现了一系列数据“0”和“1”的调制时段不对称的二元相移键控调制方法，如：

①中国专利号为“ZL2007100 25203.6”、发明名称为“统一的正交二元偏移键控调制和解调方法”中，公开的统一的不对称二元相移键控(ABPSK：Asymmetric Binary Phase Shift Keying)调制；

②中国专利号为“ZL200910033322.5”、发明名称为“频谱紧缩的扩展二元相移键控调制和解调方法”中，公开的连续相位的扩展二元相移键控(CP-EBPSK：Continuous Phase-Extended Binary Phase Shift Keying)调制、及其多种变形。

在中国专利申请号为“201210243474.X”、发明名称为“用于解调多路ABPSK信号的数字滤波器组”中，将上述两种调制统一表示为：

s₀(t)＝Asinω_ct，0≤t＜T

其中，s₀(t)和s₁(t)分别表示码元"0"和"1"的调制波形；ω_c为载波角频率，T_c＝2π/ω_c为载波周期，T＝NT_c为码元周期，τ＝KT_c为调制区间；B-A为载波键控的幅度，σ为载波键控的相位：当调制波形为硬跳变时，σ∈[0,π]；而当调制波形连续时，σ＝±ξ·Δsin(η×2πf_ct)，0≤Δ≤1，0≤η≤1，并且ξ∈{-1,1}的取值即相位调制极性可用一个伪随机序列来控制。

2、不对称多元相移键控调制

如果利用多元信息符号键控(1)式中调制区间τ在码元周期T中的位置，又可得到一系列不对称的多元相移键控(AMPSK：Asymmetric M-ary Phase Shift Keying)调制，其表达式如下：

其中，s_k(t)表示码元“k”的调制波形，k＝0,1,…,M-1；r_g为码元保护间隔控制因子，0≤r_g＜1；其余参数的定义与式(1)相同。由r_g和整数M、N、K构成了改变信号带宽、传输功效和解调性能的“调制参数”。

依据中国专利号为“ZL200710025202.1”、发明名称为“多元位置相移键控调制和解调方法”的专利内容，取相位调制角度σ＝π以及A＝B＝1，可得到一种最常用的多元位置相移键控(MPPSK：M-ary Phase Position Shift Keying)，其表达式如下：

特别地，当M＝2且r_g＝0时，MPPSK调制退化为常见的扩展的二元相移键控(EBPSK：Extended BPSK)调制，其表达式如下：

3、AMPSK/ABPSK调制信号解调

AMPSK/ABPSK调制信号的功率谱表现出高载波和低边带的鲜明特点，可得到很高的频谱利用率，如图1所示。但另一方面，这些调制信号的数据"0"和"非0"的波形差异很小，给解调带来很大的挑战。