[发明专利]一种非等功率四信号分量频谱正交重叠调制的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航及通信技术领域，特别是卫星导航通信一体化系统的信号调制方法和调制装置，更具体地是涉及一种非等功率四信号分量频谱正交重叠调制的方法及装置。

背景技术

随着以GPS、GLONASS、GALILEO、BDS等现代卫星导航系统的发展，用户定位精度不断提高，已经达到了厘米量级。另一方面，以Intelsat-9/10系列卫星、iPStar通信卫星、Inmarsat-4卫星、APSTAR-6卫星为代表的宽带卫星通信系统也不断发展，通信性能得到较大提升。显然，随着人们日益增大的定位和通信需求，卫星通信和导航一体化系统将是未来的发展趋势，也是业内今后研究的热点。

我国的北斗一号卫星导航系统是基于双星定位的区域卫星导航系统，属于典型的通信导航一体化系统，具有快速定位、高精度授时与短报文通信的功能，在我国未来全球卫星导航系统中是不可或缺的组成部分。传统的北斗一号RDSS入站信号为短突发信号，大容量入站时随着入站信号数量的增加，入站信号重叠概率增加，多址干扰加剧，限制了系统最大入站容量。提高扩频码速率可以进一步提高系统容量，同时能够提升接收信号的性能，但是由于卫星转发器带宽受限，无法提高扩频码速率。如何能够在有限的频带宽度内实现更高扩频码速率信号的传输将是未来通信导航一体化系统面临的难题。正交频分调制是当前普遍采用的有效利用频谱资源的调制方式，但是该调制方式面临高峰均比的问题，对发射机和传输信道要求较高。例如在北斗系统RDSS、站间时间同步/数据传输系统为代表的传统的通信导航一体化系统通常采用传统的CDMA体制中，采用北斗系统RDSS系统入站信号进行分析，传统的BPSK调制的码率为4.08MHz，BPSK调制在通信容量、测距性能、抗干扰性能、抗多径能力等方面的都有待于提高。所以针对有限频带内的信号设计难题，一种新型调制技术是迫切需要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种非等功率四信号分量频谱正交重叠调制的方法及装置，以有效利用频谱资源，提升信号的接收性能，并能保证信号包络恒定。

本发明的技术方案为：一种非等功率四信号分量频谱正交重叠调制的方法，包括下述步骤：

S1生成四路并行且不相关的非等功率二进制基带服务信号s₁(t)、s₂(t)、s₃(t)、s₄(t)：

根据实际需要生成四路并行且不相关的非等功率二进制基带服务信号s₁(t)、s₂(t)、s₃(t)、s₄(t)，其中s₁(t)表示在t时刻第一路基带服务信号的幅值，s₂(t)表示在t时刻第二路基带服务信号的幅值，s₃(t)表示在t时刻第三路基带服务信号的幅值，s₄(t)表示在t时刻第四路基带服务信号的幅值，四路基带服务信号的幅值取值为+1或－1；经过非等功率四信号分量频谱正交重叠调制后的信号为s(t)；服务信号s₁(t)与s₂(t)功率相等，服务信号s₃(t)与s₄(t)功率相等，且s₁(t)与s₃(t)的功率比为1:p²,p＞0，p为功率参数；本发明的目标在于如何实现这四个基带服务信号的多频正交调制。

S2查表获取二进制基带服务信号的复指数信号取值：

为了实现非等功率四信号分量频谱正交重叠调制，需要采用多电平量化的复指数信号完成不同的二进制基带服务信号的频谱搬移，定义二进制基带服务信号s₁(t)、s₂(t)、s₃(t)、s₄(t)对应的多电平量化的复指数信号分别为及其中的k₁(t)，k₂(t)，k₃(t)，k₄(t)分别是各复指数信号的子载波寻址函数，对应的相位取值如表1所示：

表1信号分量的子载波寻址函数相位取值