[发明专利]一种基于复数域滤波器的基带2FSK信号非相干解调方法

说明书

本发明属于信号处理领域，公开了一种基于复数域滤波器的基带2FSK信号非相干解调方法，包含如下步骤：步骤(1)：在第一支路对基带2FSK信号的正频域进行复数域带通滤波或希尔伯特变换，在第二支路对基带2FSK信号的负频域进行复数域带通滤波或希尔伯特变换以实现载频分离；步骤(2)：分别对第一支路和第二支路载频分离的结果进行全波整流；步骤(3)：分别对第一支路和第二支路全波整流的结果进行低通滤波得到包络；步骤(4)：令第一支路和第二支路低通滤波的结果相减得到基带数据波形；步骤(5)：根据位定时脉冲对基带数据波形进行判决输出，得到最终的解调数据。本发明先将正负频域分别滤出再进行非相干解调，抗噪声性能更强。

技术领域

本发明属于信号处理领域，尤其涉及一种基于复数域滤波器的基带2FSK信号非相干解调方法。

背景技术

2FSK为二进制数字频率调制即二进制频移键控，用载波的频率来传送数字信息，即用所传送的数字信息控制载波的频率。2FSK信号便是符号“0”对应于载频f1，而符号“1”对应于载频f2的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间的。传“0”信号时，发送频率为f1的载波；传“1”信号时，发送频率为f2的载波。可见，FSK是用不同频率的载波来传递数字消息的。

一般来说，2FSK信号产生有两种方法，即频率键控法和直接调频法。频率键控法：两个分别产生正弦振荡的独立振荡器经由数字基带信号控制的电子开关后，选出的高频振荡信号就是FSK调制信号。直接调频法是利用数字基带信号直接控制载频振荡器的振荡频率。与键控法调频相比较，它产生的信号频率稳定性比键控法产生的信号差，且存在过渡频率。

在接收端，带通2FSK信号的解调方法有两种，一种为相干解调法，另一种叫非相干解调法也叫包络检波法。非相干解调首先将得到的信号进行带通滤波后滤除载波频率以外的噪声以及干扰，使得信号可以完整的通过，再经过全波整流器输出正极端的包络曲线，然后经过低通滤波器或者整流模块输出基带包络信号，再经过抽样判决器输出基带二进制信号。其中的抽样判决模块用到的抽样定时脉冲信号与每一个码元的周期相同，并且在码元的中间位置进行抽样。包络检波各个部分的输出时间波形图，最终输出的波形在时间上相对于原基带二进制信号有一定的延时，这是硬件部分进行信号处理时无法避免的，在信号速率不大的情况下这种延时可以忽略

相干解调技术抗噪声能力强，但需要进行同步，实现复杂度高；非相干解调技术主要包括相位解调、迫零检测以及包络检波等技术。包络检波虽实现相对复杂，但抗噪声性能更好。随着通信频带的需求变大，对高速AD/DA性能要求较高，针对该缺点，基于复数调制以及IQ采样技术的零中频方案得到了广泛的应用，它能够以与带宽相同的采样率实现信号的调制解调。但对于基带2FSK信号，由于其正负频域上载频关于零频对称，而传统的包络检波法需要两个支路的带通滤波器滤出相应载频，其频率响应也关于零频对称，所以其并不适用于基带2FSK信号解调。

发明内容

本发明的目的在于公开抗噪性能强、适用范围广的一种基于复数域滤波器的基带2FSK信号非相干解调方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于复数域滤波器的基带2FSK信号非相干解调方法，包含如下步骤：

步骤(1)：在第一支路对基带2FSK信号的正频域进行复数域带通滤波或希尔伯特变换，在第二支路对基带2FSK信号的负频域进行复数域带通滤波或希尔伯特变换，以实现载频分离；

步骤(2)：分别对第一支路和第二支路载频分离的结果进行全波整流；

步骤(3)：分别对第一支路和第二支路全波整流的结果进行低通滤波得到包络，通带截止频率设置为R_b；

步骤(4)：令第一支路和第二支路低通滤波的结果相减得到基带数据波形；

步骤(5)：根据位定时脉冲对基带数据波形进行判决输出，得到最终的解调数据。