[发明专利]基于全相位FFT的通用解调方法

说明书

技术领域

本发明属于数字通信系统中的解调技术，进一步涉及一种基于全相位FFT的通用解调方法。

背景技术

调制技术是通信系统中必不可少的关键技术之一，在通信技术迅速发展的今天，在同一个系统中已经不仅仅局限于使用单一的调制方式，而是根据不同的信道和传输要求、QoS等来灵活选用多种调制方式，这就叫自适应调制技术。而解调技术则是采用与调制相反的过程来恢复调制信号的特征值以重构调制信号的过程。针对不同的调制技术则采用与之相对应的解调技术。

数字调制解调技术(digtal modulation and demodulationtechnology)是使传输数字信号特性与信道特性相匹配的一种数字信号处理技术。它的技术要求有如下几点：

①为了在衰落条件下获得所要求的误码率(BER)，需要好的载噪比(C/N)或载干比(C/I)性能；②所用的技术必须在规定频带约束内提供高的传输效率[以(bit/s)/Hz为单位]；③为了确保重量和尺寸能与设备相比，需要使用简易和小型的电路；④应使用高效率的功率放大器，而带外辐射又必须降低到所需的要求；⑤为了能使信号深衰落所引起的误差数降至最小，必须满足快速的比特再同步要求。

(一)调制技术的分类

按照基带数字信号对载波的振幅、频率和相位等不同参数所进行的调制，可把数字调制方式分为3种基本类型：幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。其他的调制方式都是这3种基本方式的发展和组合。正交调幅QAM就是可以同时改变载波振幅和相位的调制方式，根据载波相位变化，调制分为两大类，即线性与非线性以及连续与不连续。前者是指在一个码元内相位路径的轨迹，后者是指在相邻码元转换点上相位路径是否连续。二相移相键控(BPSK)，四相移相键控(QPSK)、交错正交移相键控(OQPSK)属“不连续相位路径数字调制”；最小移频键控(MSK)属“线性连续相位路径数字调制”；正弦移频键控(SFSK)、平滑调频(TFM)、高斯滤波最小频移频键控(GMSK)属“非线性连续相位路径数字调制”。其中除了BPSK，QPSK，OQPSK之外，都可以看成调制指数h＝1/2的连续相位移频键控(CPFSK)。

目前数字移动通信系统采用的调制技术主要有两大类：恒包络调制技术和线性调制技术。恒包网络调制技术是指其射频已调波信号具有恒定包络的特性。它避开了线性的要求，可使用高效率C类功率放大器，降低了放大器的成本。其中有代表性性的为最小频移键控(MSK)和高斯滤波最小频移键控(GMSK)、平滑调频(TFM)等。线性调制技术可用于线性移动无线通信。从基带频率变换到无线载频以及放大到发射电平，都需要高度的线性，即低的失真，因此，设计难度和成本较高，但线性调制方法比非线性调制方法有更高的频谱利用率。其中有代表性的为二相移相键控(BPSK)、四相移相键控(QPSK)、四电平正交调幅即16状态正交调幅(16QAM)和偏置-四相移相键控(-QPSK)。

除了上述提到的调制的方式，还有一些追求窄带特性的数字调制方式，其中有代表性的如四电平调频(4-level FM)、压缩频谱恒包络移相键控(CCPSK)、锁相环移相键控(PLLPSK)等。

应用ASK虽然实施简单，但由于抗衰落性能差、误码率大而在移动通信中几乎不采用。FSK和PSK已在数字移动通信中获得应用，其中FSK早已在模拟移动通信的数字信令中得到采用。QAM在固定的点对点数字微波系统中应用较广泛，它具有很高的频谱利用率。但是移动通信的环境对于传统的QAM调制是严重的挑战，不过在教字移动通信系统中也有使用QAM的。泛欧的数字移动通信采用的是GMSK调制，而美国和日本的数字移动通信则采用-QPSK调制技术。在1986年前的国际会议上讨论的数字调制技术几乎都集中在上述的恒包络调制技术，尤其是GMSK调制受到普遍的欢迎。近年来由于放大器设计技术的进展，实现了调制方法成为可能。1987年中期，QPSK等线性调制技术才开始流行起来。

(二)调制技术的原理及实现