[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

说明书

一种非等功率四路相移键控信号的调制方法和装置，首先根据两对服务信号的功率比计算交调参数b，计算交调参数a，计算交调参数c及d，然后生成恒包络基带信号，最后将恒包络基带信号正交调制到载波。调制装置包括基带信号生成器和正交调制器，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。本发明将不同相位关系的四路二进制服务信号按给定的功率比关系调制在一个载波上，实现恒定的信号包络和高的复用效率，提高信号的发射质量和功率效率。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，特别是卫星导航系统的信号调制方法和调制装置，更具体地是涉及非等功率四路PSK(Phase Shift Keying，相移键控)服务信号的调制方法和调制装置。

背景技术

GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)一般由卫星段、控制段和地面段组成。其中卫星段的GNSS卫星发射服务信号；地面段的GNSS接收器处理来自不同GNSS卫星的服务信号，计算与每颗GNSS卫星的距离并完成位置解算，从而获得导航定位服务。GNSS卫星发射的服务信号的调制方式是影响地面段GNSS接收器可获得的服务质量的主要因素。

卫星段的GNSS卫星是严格的功率受限系统，为提高功率放大器效率，一般功率放大器工作在非线性饱和区，这就要求在一个频点发射的所有服务信号调制后必须满足恒定包络条件，否则包络的失真将会导致功率放大器产生幅度/幅度调制失真和幅度/相位调制失真，严重降低GNSS卫星发射的服务信号质量，因此如何在同一个频点实现多种不同服务信号的恒包络复用是设计服务信号调制的关键约束条件。

不同GNSS的发展阶段和前期设计不同，需要恒包络复用的服务信号有一定差异。例如在北斗系统在1268.52MHz的B3频点开发了DualQPSK(Dual Quadrature Phase ShiftKeying，双正交相移键控)调制，实现了在B3频点发射两个QPSK服务信号的功能。同时，为了解决

DualQPSK调制及其非等功率形式都是实现两个QPSK服务信号的恒包络复用的有效调制方法。其中DualQPSK调制将一个新的QPSK服务信号与已有QPSK服务信号进行等功率恒包络复用，沿用已有的功率放大器等硬件设备，同时播发两个QPSK服务信号,实现服务能力的拓展。广义DualQPSK调制提出的目的则是实现两个非等功率QPSK服务信号的恒包络复用。这两种调制的缺点是都只能处理两个QPSK服务信号的恒包络复用问题，不适用于四个服务信号分量未构成两个QPSK服务信号的恒包络问题。在不同的应用背景中，对四路信号分量之间的相位关系可能有不同需求，例如北斗全球系统拟在B1频点播发MBOC信号，包含数据和导频两个支路，在两个支路信号同相时，复用效率可能最大化。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的是提供一种非等功率四路相移键控信号的调制方法和装置，将不同相位关系的四路二进制服务信号按给定的功率比关系调制在一个载波上，实现恒定的信号包络和高的复用效率，提高信号的发射质量和功率效率。

本发明的技术方案是，提供一种非等功率四路相移键控信号的调制方法，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，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。