[发明专利]一种双斜率组合chirp信号的解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及水声传感器网络，尤其是涉及一种双斜率组合chirp信号的解调方法。

背景技术

文献[0,2,3,4,5]从解决信号冲突问题及提高多址接入性能方面考虑，将两段具有不同Chirp率的chirp信号组合起来使用，从文章的结果介绍和验证过程中我们可以发现，该方法可以大大提升系统的多址性能及解决冲突避免。在文献[5]中，作者利用了chirp信号的MDMA特性，同时利用了幅度调制来保证信号之间的正交性，进一步改善冲突避免问题。在文献[2]中，作者采用了一种不同于目标信号类型的组合chirp信号来达到相同的目的。但是仔细阅读这些文献，发现并没有针对双斜率组合chirp信号的解调方法，也就是说没有形成一个完整的、有效的解调系统。

对于单斜率chirp信号，存在有较多的解调方法。在文献[6]中，作者利用相应的时延信号对本信号进行去斜率处理，得到MFSK信号。然后利用常用的MFSK信号解调方法来实现原信号参数估计。对于单斜率chirp信号该方法简单容易实现，但对于组合chirp信号而言，该方法是不可行的，因为组合chirp信号的两个斜率值是不一样的，无法形成MFSK信号。在文献[3,7]中，作者利用匹配滤波器接收方法对信号进行相关解调，该方法具有很高的解调效率。但对于组合chirp信号，需要更多的匹配滤波器，增加了设备复杂度，增加了系统的能量损耗。在文献[8,9,10]中，作者利用分数阶傅里叶变换(FrFT)对单斜率chirp信号进行分析，对于特定的斜率值在特定的分数阶阶数下可以得到能量积聚峰，据此可以得到很好的解调效果。文献[11,12]为了减少传统FrFT的运算量，分别提出了EEMD-FrFT和STFT方法。但是这些针对于单斜率chirp信号的FrFT方法直接用到组合chirp信号上是不便的，因为斜率值增倍所以会带来运算量增倍。基于现有的技术及检测设备复杂度和运算量上的考虑，我们提出一种高效的组合chirp信号解调方法，混频变斜率分数阶傅里叶变换法。

参考文献：

1.Charu Gupta,Antonia Papandreou-Suppappola.Wireless CDMA Communications Using Time-Varying Signals,International Symposium on Signal Processing and Its Applications(ISSPA),Kuala Lumpur,Malaysia,13-16August,2001.

2.Phichet Moungnoul,Tran Tuan Huang and Tawil Paungma.Investigation of Multi-Linear Chirp FH-CDMA over Fading Channel Model.ICICS,2005.

3.Said E.EI-Khamy,Shawki E.Shaaban and Essam A.Thabet.Efficient Multiple-Access Communications Using Multi-User Chirp Modulation Signals,in Proceeding of the IEEE 4th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications,1996.

4.Peng Zhang,Hao Liu and Jianhao Hu.A Novel Multiple-Access Scheme for Chirp UWB.In Proceedings of IEEE Wireless Communications and Networking Conference(WCNC),2007.

5.H.Shen,S.Machineni,C.Gupta and A.Papandreou-Suppappola.Tiem-Varying Multichirp Rate Modulation for Multiple Access Systems.IEEE Signal Processing Letters.11(5),2004.

6.王开元，Chirp-rate调制的新型解调方法，网络与通信，vol.30,no.9,2011.