[发明专利]空时连续相位调制编码器的实现方法

摘要

一种空时连续相位调制编码器的实现方法，该方法首次提出空时编码(STTC)、天线分集和连续相位调制(CPM)的综合优化设计，该方法是通过分析空时连续相位调制(STCPM)最优码的性能，发现其与空时(STTC)最优码相比，具有更加优异的纠错能力，在实际通信环境中采用本发明空时连续相位调制(STCPM)最优码的实现方法可以减小发射功率、改善接收性能、提高频谱利用率、极大的降低误码率。平均而言，与传统的空时最优码相比，本发明提出的这些空时连续相位调制最优码有2dB～8dB的编码增益，本发明方法实现的空时连续相位调制编码器非常适合于移动通信环境，也可以应用于卫星通信系统和水下通信系统。

主权项

1、一种空时连续相位调制编码器的实现方法，该编码器由空时编码器、连续相位编码器、两个切换开关、多个无记忆调制器以及多个发送天线构成；设编码器输入序列为{x(k)}，k＝1，2，....为时间标记，该序列为二进制信息比特序列；其特征在于：所述空时编码器和连续相位编码器通过第一个切换开关顺序相连，且没有反馈结构，该空时码器共有Lt(v+1)个抽头系数，表示为生成矩阵$G=\left[\begin{array}{ccc}{g}_{11}& ···& g_{1,(v+1)}\\ \underset{·}{\overset{·}{·}}& \underset{·}{\overset{·}{·}}& \underset{·}{\overset{·}{·}}\\ g_{L_{t}1}& ···& g_{L_t,(v+1)}\end{array}\right],$ 式中L表示连续相位编码器延时单元个数；该实现方法至少包括如下步骤：(1)上述输入序列{x(k)}在时钟信号驱动下，依序送入编码器；(2)输入信号首先送入空时编码器，空时编码器由Lt路构成，每一路包括v个延时单元，并且最多包括v+1个模2乘法器、v个模2加法器，每个延时单元延时一个时钟周期T；所述Lt表示发送天线的数目，v表示空时编码器延时单元的个数；(3)送入空时编码器第一路的输入序列分为两路：一路送入第一个延时单元(131)，另一路送入第一个模2乘法器(111)与空时编码器抽头系数g11进行模2相乘；第一个延时单元(131)的输出又分为两路：一路送入第二个延时单元(132)，另一路送入第二个模2乘法器(112)与空时编码器抽头系数g12进行模2相乘，相乘后的结果送入模2加法器(121)与模2乘法器(111)的输出进行模2相加；依此类推，所有延时单元的输出都分为两路：一路送入下一个延时单元，另一路送入下一级模2乘法器，所得结果再送入下一级模2加法器与上一级模2加法器的输出进行模2相加，直到模2加法器(122)输出结果y1(k)；(4)送入空时编码器第二路的输入序列也分为两路：一路送入第一个延时单元(134)，另一路送入第一个模2乘法器(115)与空时编码器抽头系数g21进行模2相乘；第一个延时单元(134)的输出又分为两路：一路送入第二个延时单元(135)，另一路送入第二个模2乘法器(116)与空时编码器抽头系数g22进行模2相乘，相乘后的结果送入模2加法器(123)与模2乘法器(115)的输出进行模2相加；依此类推，所有延时单元的输出都分为两路：一路送入下一个延时单元，另一路送入下一级模2乘法器，所得结果再送入下一级模2加法器与上一级模2加法器的输出进行模2相加，直到模2加法器(124)输出结果y2(k)；(5)对于空时编码器的其余各路，重复上述步骤(3)、(4)的操作过程；送入空时编码器的最后一路，即第Lt路的输入序列也分为两路：一路送入第一个延时单元(137)，另一路送入第一个模2乘法器(119)与空时编码器抽头系数gLt，1进行模2相乘；第一个延时单元(137)的输出又分为两路：一路送入第二个延时单元(138)，另一路送入第二个模2乘法器(1110)与空时编码抽头系数gLt，2进行模2相乘，相乘后的结果送入模2加法器(125)与模2乘法器(119)的输出进行模2相加；依此类推，所有延时单元的输出都分为两路：一路送入下一个延时单元，另一路送入下一级模2乘法器，所得结果再送入下一级模2加法器与上一级模2加法器的输出进行模2相加，直到模2加法器(126)输出结果yLt(k)；(6)空时编码器的Lt路输出序列y1(k)，y2(k)，...，yLt(k)经过第一个切换开关，从多路并行序列转换为一路串行序列，依次送入连续相位编码器，该连续相位编码器由L个延时单元和一个模2加法器构成，每个延时单元延时一个时钟周期T；(7)连续相位编码器的输入序列分为两路，一路为直接输出序列Z1(k)，另一路经过第一个延时单元(1310)，又分为两路输出，一路为直接输出序列Z2(k)，另一路送入下一级延时单元；依此类推，第L-1个延时单元(1312)的输出也分为两路，一路为直接输出序列ZL(k)，另一路送入模2加法器(127)与第L个延时单元(1313)的输出序列进行模2相加，所得结果送入第L个延时单元(1313)，第L个延时单元(1313)的输出也分为两路，一路为直接输出序列ZL+1(k)，另一路反馈到模2加法器(127)；(8)连续相位编码器的L+1个并行输出Z1(k)，Z2(k)，...，ZL+1(k)分别送入第二个切换开关与Lt个相同的无记忆调制器相连；(9)每个无记忆调制器(141)～(143)根据输入的序列组合查表，确定需要发送的连续相位调制信号，并通过各自对应的天线发送到信道中，如此完成了无反馈连续相位调制编码器的所有操作。