[发明专利]一种基于OOK调制的多载波跳频通信系统

说明书

技术领域

本发明属于通信技术，特别涉及多载波（MC：Multicarrier）跳频通信技术。

背景技术

频率跳变（FH：Frequency hopping），简称跳频，通常与M进制频移键控（MFSK：Multiple Frequency-Shift Keying）调制联合使用，由一组k=log₂M个二进制码转换成为有M种状态的多进制码，M种状态对应M个不同的载波频率。以4FSK为例，系统能将2bit的二进制码转换为有4种状态（0,1,2,3），这四种状态分别对应4个不同频率的载波。MFSK信号在跳频带宽内伪随机的跳变，典型的FH/MFSK系统框图见图1。发送端：信源经信道编码后，MFSK调制模块将输入编码信息的每k个bit进行一次M进制码的转换并输出M进制码对应的频率，FH调制器利用来自于PN序列发生器的PN序列对来自于MFSK调制模块的信号进行调制后通过射频（RF）单元发送至无线网络。接收端：射频单元接收来自无线网络的信号并将接收信号输入至FH解调器，FH解调器利用来自于PN序列发生器的PN序列对接收信号进行解调恢复出经MFSK调制后的信号并输入至MFSK解调模块，MFSK解调模块恢复出当前载波频率对应的k个二进制码，最后经信道译码后恢复出原始数据输出至信宿设备进行后续处理。在现有FH/MFSK系统中，数据码元调制的是一个频率伪随机变化的载波，发送的都是单频信号，同一时刻只发送一种频率的载波。图1所示的FH/MFSK系统调制过程分为两个步骤：数据调制和跳频调制，MFSK调制模块完成数据调制，FH调制器完成跳频调制。

FH通信是一种发展久远的抗干扰技术，较强的抗干扰能力是其主要特点，早已在战术通信中得到了广泛的应用。由于FH实现时频率切换会造成信号的相位不连续，相移键控调制难于实现，因此FH通常与MFSK调制。而使用MFSK调制会造成了频谱利用率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高频谱利用率的多载波跳频通信系统。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种基于OOK调制的多载波跳频通信系统，包括发射端与接收端，发射端包括编码单元、数据调制单元、跳频调制单元、射频发射单元，接收端包括射频接收单元、跳频解调单元、数据解调单元、译码单元；

编码单元的输入端与信源输出相连，编码单元的输出端与数据调制单元的输入端相连，数据调制单元的输出端与跳频调制单元的输入端相连，跳频调制单元的输出端与射频发射单元的输入端相连；

射频接收单元的输出端与跳频解调单元的输入端相连，跳频解调单元的输出端与数据解调单元的输入端相连，数据解调单元的输出端与译码单元的输入端相连，译码单元的输出端与信宿输入端相连；

其特征在于，

所述数据调制单元包括串并转换模块、OOK调制模块、载波合并模块；串并转换模块的输入端连接数据调制单元的输入端，串并转换模块的M路输出端分别对应连接OOK调制模块中一个OOK调制子模块的调制信号输入端，M为大于等于2的整数；OOK调制模块中M个OOK调制子模块的载波频率均不同且相互正交，OOK调制模块中各OOK调制子模块的已调信号输出端与载波合并模块的M个输入端对应相连，载波合并模块的输出端连接数据调制单元的输出端；

所述数据解调单元包括并串转换模块、M个滤波模块、M个能量计算模块、M个判决模块；各滤波模块的输入端连接数据解调单元的输入端，各滤波模块的中心频率与对应的输入OOK调制子模块的载波频率相同，各滤波模块的输出端与对应的能量计算模块的输入端相连，各的能量计算模块的输出端与对应判决模块的输入端相连，各判决模块的输出端对应连接并串转换模块的M个输入端，并串转换模块的输出端连接接数据解调单元的输出端。

本发明为了提高频谱利用率提出了基于二进制开关键控（OOK：On-Off Keying）调制的多载波跳频通信系统（FH/MC_OOK）。当子载波数为M时，多载波OOK调制一次并行传输M比特信息，而同样带宽的MFSK调制一次只传输log₂M比特信息。

本发明的有益效果是，相比现有MFSK调制的跳频系统，提高了频谱利用率，传输效率高，易于实现，还能够节约发射功率。

附图说明

图1是现有FH/MFSK系统示意图；

图2是实施例FH/MC_OOK系统示意图；

图3是FH/MFSK系统与FH/MC_OOK系统误码性能对比。

具体实施方式