[发明专利]调制符号间相位交错BPSK调制方法

说明书

本发明公开的一种调制符号间相位交错BPSK调制方法，旨在提供一种解调门限低，不会出现180°相位跳变，能够降低调制信号峰均比的调制方法。本发明通过下述技术方案予以实现：在通信系统中，调制器根据待调制数据长度，产生与调制数据长度一致的基准相位序列，根据待调制数据以及基准相位序列，依次计算当前每个调制符号对应的载波相位，依据计算结果进行BPSK信号调制，在当前调制符号内，调制数据‘1’与调制数据0°的载波相位分别为当前调制符号对应的基准相位以及基准相位+180°，完成一个符号调制后，判断数据是否调制完毕，若调制完毕，则结束当前数据调制；否则返回计算下一个调制符号对应的载波相位，直到调制完毕。

技术领域

本发明涉及通信系统信号处理领域，具体涉及一种降低调制信号峰均比的调制符号间相位交错二进制相移键控BPSK调制方法。

背景技术

在无线通信系统中，基带信号需要调制为具有幅度和相位信息的调制符号，并经过无线信道到达接收端。在移动通信领域，随着通信信息量的不断增大，通信系统需要的带宽越来越宽，频率资源日趋紧张。为了解决带宽有限的矛盾，一方面将通信频段不断向更高频率延伸，另一方面也不断努力提高频谱的利用率。而在载波频率较高时发送信号功率放大器通常采用高功率非线性放大器，并且由于信道的非线性及AM/PM效应，只有采用具有恒定包络或准恒定包络结构的调制方式，才能有效利用功放的发射功率。

相移键控(Phase Shift Keying，简称PSK)是一种用载波相位表示输入信号信息的调制技术，即利用相位变化来传递数字信息。IS-95中以及IMT-2000中使用的BPSK、四相相移键控(Quadri Phase Shift Keying，简称QPSK)和偏移四相相移键控(Offset QPSK，简称OQPSK)等都属于相移键控调制方式。调制是对信号源的编码信息进行处理，是用基带信号对载波波形的某些参数进行控制，使这些参量随基带信号的变化而变化；使其变为适合传输的形式的过程。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度，相位或者频率来实现。解调是调制的逆过程，解调是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者(信宿)处理和理解的过程。它是从己调制的信号中恢复出原来调制信号的过程。即是把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号。带通信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。

调制技术分为模拟调制和数字调制两类。模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制，在接收端对载波信号的参量连续地进行估值；而数字调制都是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也主要对载波信号的离散调制参量进行检测。BPSK信号解调原理因为BPSK信号的幅度与基带信号无关，故不能用包络检波法而只能用相干解调法解调BPSK信号。在相干解调过程中需要用到与接收的BPSK信号同频同相的相干载波。在BPSK调制中是把载波相位的和π分别表示信息0和l，接收机要正确解调该信息就需要恢复出一个与发送端同频同相的参考载波。接收机中恢复出同频载波比较容易，但要做到同相就比较困难，一旦参考载波出现相位反转，解调的信息就出现0，1倒置。由于在BPSK信号的载波恢复过程中存在0的相位迷糊(phaseambiguity)，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即‘1’变为‘0’，‘0’变为‘1’，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为BPSK方式的‘倒’现象。

相移键控是目前通信系统中广泛采用的调制方式之一，以BPSK为例，当调制数据为“1”时，调制后载波与未调载波同相，当调制数据为“0”时，调制后载波与未调载波反相，即“1”和“0”时调制后载波相位相差180度。BPSK调制技术本身是恒包络的，但由于存在180°的相位跳变，在相位突变点会不可避免地引入很大的脉冲响应，在实际系统中由于器件响应速度与带宽受限，通过带通滤波器限带后的BPSK信号已经不能保持恒包络，导致信号包络起伏较大，相应的信号峰均比也较大。因此BPSK调制存在180°的相位跳变，导致信号包络起伏较大，相应的信号峰均比也较大的问题。相移键控PSK对放大器的线性度要求较高，进而对调制设备的要求较高，提高通信设备的成本。