[发明专利]一种基于椭圆球面波信号的连续相位调制解调方法

权利要求书

1.一种基于椭圆球面波信号的连续相位调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将椭圆球面波信号作为连续相位调制的基带调频脉冲信号；

步骤2，对基带调频脉冲信号进行积分、信息符号序列加载、与调制参数相乘、载波相位调制方式处理，产生基于椭圆球面波信号的连续相位调制信号；

对基带调频脉冲信号进行积分具体为：

利用椭圆球面波函数积分表达式数值计算方法，产生椭圆球面波信号ψ(c,t)作为连续相位调制的基带调频脉冲，ψ(c,t)的积分式为：

其中，ψ(c,t)是带限于[-Ω,Ω]，又在时域区间[-LT/2,LT/2]集中分布的椭圆球面波函数，Ω表示ψ(c,t)信号的半带宽，LT表示时宽，单位为秒，c＝LTΩ是椭圆球面波信号时间带宽积，单位是Hz·s，λ是对应于ψ(c,t)的特征值，对ψ(c,t)积分后归一化得到相位成形脉冲信号q(t)，使得q(t)最大值为0.5，t表示时间，所述相位成形脉冲函数q(t)为：

信息符号序列加载具体为：

对输入n比特信息数据进行符号映射，产生双极性不归零二进制符号序列a_i，将a_i与冲激函数δ(t)相乘，得到冲激序列n为正整数，α_i为发送的码元信息符号序列，i∈[1,n]，T为单个周期码元时宽，t为信号持续时间且t∈[0,nT]，单位为秒；

将冲激序列与相位成形脉冲信号q(t)相乘；

与调制参数相乘具体为：

求取调制参数(2πh)、信息符号序列与相位成形脉冲函数q(t)的乘积，得到载波时变相位φ(t,a)，φ(t,a)是信息符号序列承载项，所述相位信号φ(t,a)为：

其中，nT≤t≤(n+1)T，h为连续相位调制指数；

载波相位调制具体为：

对基带φ(t,a)相位信号经过对中心频率为f_c的载波相位调制，从而产生带通基于椭圆球面波信号的连续相位调制信号s(t)，所述调制信号s(t)为：

其中，E为码元信号能量，T为码元时间间隔，ω_c为载波角频率，且ω_c＝2πf_c，为载波初始相位，ω_c和f_c的下标c代表载波的含义，下标0代表第一个初始相位值；φ(t,α)为载波时变相位携带信息项。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1所述基带调频脉冲信号具体为L＝1的全响应信号或者L1的部分响应信号，L表示信号关联长度。

3.一种基于椭圆球面波信号的连续相位信号解调方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对权利要求1所产生的调制信号进行小波阈值去噪预处理；

步骤2，对降噪后的信号采用相干载波恢复，得到基带信号；

基带信号的获取具体为：

对步骤1处理后的接收信号数字下变频，进行相干载波恢复，分别分成上下两个支路：同相支路信号r_I(t)与正交支路信号r_Q(t)，再分别对上下两个支路r_I(t)、r_Q(t)信号进行低通滤波处理，分别去掉高频分量后得到基带信号I(t)、Q(t)，r_I(t)和r_Q(t)的下标I、Q分别代表同相支路、正交支路，t表示信号持续时间，单位为秒；

步骤3，通过基带信号求反正切值、求导处理后，与椭圆球面波信号求互相关值，积分、判决，解调输出数据；数据解调输出过程具体为：

结合上下两支路基带信号I(t)、Q(t)，求得载波信息相位函数φ(t,a)，并对φ(t,a)信号求导，得到椭圆球面波相关信号φ'(t,a)，所述载波信息相位函数φ(t,a)为：

所述椭圆球面波相关信号φ'(t,a)为：

对φ'(t,a)信号在每个码元采样周期T内，分别与椭圆球面波信号相乘，然后积分、判决后，输出恢复发送端传输的信息符号序列a_i，判决规则为：

则判a_i＝1

则判a_i＝-1

再将信息符号序列a_i相应的由不归零双极性码转换为二进制码“1”或“0”，实现数据解映射。