[发明专利]一种非等功率四路相移键控信号的调制方法和装置

权利要求书

1.一种非等功率四路二进制服务信号的调制方法，其特征在于：包括以下步骤：

已知四路二进制服务信号，分别为四路二进制扩频信号，设S₁(t)是在t时刻第一路信号的幅值，S₂(t)是在t时刻第二路信号的幅值，S₃(t)是在t时刻第三路信号的幅值，S₄(t)是在t时刻第四路信号的幅值，上述四路信号的幅值取值均为+1或－1，第一路信号和第二路信号构成一对服务信号，夹角为90度，第三路信号和第四路信号构成一对服务信号，夹角为θ，并且四路信号互不相关；第一路信号和第二路信号构成的一对服务信号与第三路信号和第四路信号构成的一对服务信号的功率比为1:p²，p＞0，p为功率参数；

步骤S1：根据两对服务信号的功率比及相位关系计算交调参数b；

交调参数b满足下述非线性方程：

其中，γ为相位参数，γ＝-tanθ；

采用牛顿迭代法求出交调参数b；

步骤S2：计算交调参数a；

根据交调参数b和相位参数γ，按下式计算交调参数a:

步骤S3：计算交调参数c及d；

根据交调参数a，b和功率参数p及相位参数γ，按下式计算交调参数c及d

步骤S4：生成恒包络基带信号；

根据交调参数b，a，c及d和功率参数p，按下式计算恒包络基带信号S(t)：

步骤S5：将恒包络基带信号正交调制到载波；

将步骤S4中得到的恒包络基带信号的实部信号和虚部信号分别调制到频率相同但相位相差π/2的两个载波上，形成两个调制信号，将上述两个调制信号相加或相减，形成正交调制到载波的服务信号。

2.一种非等功率四路二进制服务信号的调制装置，其特征在于：包括基带信号生成器、正交调制器，基带信号生成器将非等功率的四路二进制服务信号合成一路恒包络基带信号，输出恒包络基带信号的实部信号和虚部信号至正交调制器，正交调制器将输入的信号进行正交调制后输出；

所述基带信号生成器接收时间变量t，四路二进制扩频信号，第三路信号和第四路信号的夹角θ，功率参数p，其中S₁(t)是在t时刻第一路信号的幅值，S₂(t)是在t时刻第二路信号的幅值，S₃(t)是在t时刻第三路信号的幅值，S₄(t)是在t时刻第四路信号的幅值，四路信号的幅值取值均为+1或－1，且四路信号互不相关，第一路信号和第二路信号构成一对服务信号，夹角为90度，第三路信号和第四路信号构成一对服务信号，夹角为θ，第一路信号和第二路信号构成的一对服务信号与第三路信号和第四路信号构成的一对服务信号的功率比为1:p²，p＞0，p为功率参数；

基带信号生成器的输入是交调参数b，a，c及d和功率参数p及第三路信号和第四路信号的夹角θ，还有四路二进制扩频信号，该模块的逻辑功能是计算恒包络基带信号S(t)，计算公式如下：

其中：交调参数b满足下述非线性方程：

其中，γ为相位参数，γ＝-tanθ；

采用牛顿迭代法求出交调参数b；

交调参数

交调参数

3.根据权利要求2所述的非等功率四路二进制服务信号的调制装置，其特征在于：所述基带信号生成器接收时间变量t，四路二进制扩频信号，第三路信号和第四路信号的夹角θ，功率参数p，其中S₁(t)是在t时刻第一路信号的幅值，S₂(t)是在t时刻第二路信号的幅值，S₃(t)是在t时刻第三路信号的幅值，S₄(t)是在t时刻第四路信号的幅值，四路信号的幅值取值均为+1或－1，且四路信号互不相关，第一路信号和第二路信号构成一对服务信号，夹角为90度，第三路信号和第四路信号构成一对服务信号，夹角为θ，第一路信号和第二路信号构成的一对服务信号与第三路信号和第四路信号构成的一对服务信号的功率比为1:p²，p＞0，p为功率参数；

基带信号生成器的输入是四路二进制扩频信号、交调参数b，a，c及d和功率参数p及第三路信号和第四路信号的夹角θ，该模块的逻辑功能是计算变量S(t)的16个相位角，变量S(t)的计算公式如下：

其中IM按下式计算：

计算S时，变量S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、S₄(t)的取值均为﹢1或-1，根据变量S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、S₄(t)取值组合先计算IM，再得到变量S，从而得到代表S相位角的16个相位值θ₀～θ₁₅，所述变量S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、S₄(t)取值组合如下表所示：

表中前四行是变量S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、S₄(t)的取值组合，第五行是对应变量S的相位角，也即十六个相位取值,第六、七行是对应变量S的实部与虚部，将S(t)的实部信号和虚部信号输出作为实部信号Real(t)和虚部信号Imag(t),输出给正交调制器；

正交调制器将输入的实部信号Real(t)和虚部信号Imag(t)根据需要的载波频率进行正交调制，输出具有恒定包络的服务信号。