[发明专利]使用啁啾信号的重复时间间隔差的差分正交调制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用啁啾信号的重复时间间隔差的差分正交调制方法和差分正交调制装置。更具体地，本发明涉及一种差分正交调制方法和差分正交调制装置，其中对啁啾信号进行调制，以使其重复时间间隔差随调制器而有所区别，传输已调制啁啾信号，并通过使用特定发射机中已经使用的重复时间间隔差在接收机侧执行差分检测，从而，根据啁啾信号的这种特性，仅将利用与接收机中啁啾信号检测的重复时间间隔相同的时间间隔进行调制的传输信号检测为差分检测器中的啁啾信号的相关峰值。

背景技术

“调制”指的是这样一种操作，即将数据转换为适于由载波携带而传输的形式，以便通过通信线路或无线电链路将信息或数据从一个点传输至另一个点，或从第一装置传输至第二装置。当由第二装置接收后，对已调制数据进行解调，即通过去除载波而恢复为适于在第二装置中使用的形式。

根据所要传输的表示信息的信号波形，该调制包括各种调制方案，例如针对具有正弦波形的高频电流或电压、周期性脉冲等的幅度、频率和时间调制方案。

作为各种调制方案中的一种，正交调制方案是在调制中使用正交码的调制方案，其特征在于它适于可用功率受限的系统，因为当调制维度(modulation dimension)增大时，达到给定误比特率所需的每比特信噪比(SNR)减小。

当接收机侧使用相干检测技术以恢复以正交调制方案而调制的数据时，这个相干检测技术具有的优点是，由于其相对较好的SNR特性，能够精确地进行信号检测，但它也存在缺点，即用于相干检测的接收机具有复杂的结构，且需要较长的时间来确定相干性。因此，当所需的接收机SNR特性级别较高且不需要考虑接收机的复杂结构时，相干检测技术是一种良好的选择，然而，当需要接收机具有简单的结构，或者需要接收机的功耗较小时，相干检测技术是不适合的。

同时，啁啾信号被公认为尤其适于在雷达技术等中测量距离。表面声波(SAW)器件通常用于检测该啁啾信号。SAW器件指的是这样一种器件，即利用如下性质在超小尺寸的基板上传播弹性声波以执行宽范围的功能：通过在晶体上施加机械碰撞或作为压电效应的结果，可以在结晶固体内产生以弹性声波而传播的声波。SAW器件用于信号处理系统中。

使用SAW器件的检测技术是这样一种检测技术，即通过使用接收机侧的SAW器件，随时间连续地导出啁啾信号的相关值，从而使用出现相关峰值的时间点以及具有该相关峰值的信号幅度进行检测。尽管该检测技术具有如下优点，即它对啁啾信号具有高检测概率且它能够精确地检测出啁啾信号的到达时间，但是这种检测技术也具有如下缺点，即SAW器件具有更大的尺寸，且与数字半导体器件相比相当昂贵。

此外，为了通过使用半导体技术将完整的发射机/接收机装置形成为片上系统(SoC)，需要开发仅利用电路而不需使用SAW器件来检测啁啾信号的技术。然而，难以使用数字型电路来检测啁啾信号，因为需要通过执行大约1/4相关宽度的短间隔上的采样而获得互相关峰值，以便检测具有非常短的宽度的互相关峰值。然而，当使用这种快速采样频率时，该检测由于过量计算的原因而不具有可行性。

发明内容

因此，考虑上述问题而做出本发明，本发明的目的是提供一种使用啁啾信号的重复时间间隔差的差分正交调制方法和差分正交调制装置，其中对啁啾信号进行调制，以使其重复时间间隔差随着调制器的不同而有所区分，传输已调制啁啾信号，并且在接收机侧通过使用已经用于特定发射机中的重复时间间隔差而执行差分检测，因此，根据啁啾信号的该特性，仅将利用与接收机中啁啾信号检测的重复时间间隔相同的时间间隔而调制的传输信号检测为差分检测器中的啁啾信号的相关峰值，并使具有不同重复时间间隔的其他传输信号与相关峰值偏离了其时间间隔差，从而具有相关值0，以避免来自其他传输信号的干扰。

根据本发明的一方面，提供了一种通过使用啁啾信号的重复时间间隔差在数字通信系统的发射机单元中执行差分正交调制的方法，所述方法包括步骤：(a)将发射机单元中待传输的具有串行比特格式的数据转换为并行格式，以创建并行输入数据；(b)将并行输入数据输入符号映射器；(c)对输入符号映射器的并行输入数据进行正交调制，以创建包括差分双正交函数的已调制数据；(d)对已调制数据进行差分编码，以输出已编码数据；(e)将已编码数据转换为串行比特格式，以创建基带信号；以及(f)对基带信号进行处理，以创建具有特定重复时间间隔差的啁啾信号形式的传输信号。