[发明专利]一种低功耗频点索引调制方法、发送机及其接收机

说明书

本发明公开一种低功耗频点索引调制方法、发送机及其接收机，包括：获取频域上M个正交调制频点[f₀...f_k...f_M‑1]，M为2的幂次方，M个频点可以是连续或非连续；根据数量为log2(M)发送比特，通过映射选择一个频点k；选择此频点k采用FSK调制发送，即调制信号s(t)＝cos(f_ct+2π*f_kt)，f_c为载波频点。本申请通过基于OFDM的方法调制，也可以通过FSK方法调制，调制过程相对简单，可扩展性好，接收机相对简单。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种低功耗频点索引调制方法、发送机及其接收机。

背景技术

5G等eMBB技术重点在频谱效率区，关注的是有限带宽内的传输速率。LPWAN技术因对电池寿命要求时间长(3-5年)，因此重点是在能量效率区，即每bit需要传输能量尽可能的少。即LPWAN在追求极致的能量效率的过程中，是可以牺牲一定频谱效率的。

因此有效利用发射功率和提高接收机的灵敏度，成为制定LPWAN物理层技术的主要目标。其一能够最大化利用发射功率，保证LPWAN通信不出现瞬时高功率的同时，使功耗能量效率最大化(即PAPR)。在功率放大器设计中，线性是非常重要的指标。由于信号存在瞬时的高功率，为了保证该瞬时高功率点处的线性指标，通常采用功率回退技术来保证线性，使得信号通过功放后不失真，功率回退技术降低了功耗的效率，因此需要寻找降低平均功率比(PAPR—PeaktoAveragePowerRatio)。其二提升接收机的灵敏度，增强覆盖距离。如果提升接收机6dB灵敏度即4倍，覆盖距离可以增强一倍。

现有技术有基于CSS(ChirpSpreadSpectrum)的LoRa调制技术，在时域上进行循环移位进行调制，循环不同位置代表调制不同的信息比特。但现有的调制技术缺点在于CSS信号比较复杂。

发明内容

本发明提供了一种低功耗频点索引调制方法，包括：

获取频域上M个正交调制频点[f₀...f_k...f_M-1]，M为2的幂次方，M个频点可以是连续或非连续；

根据数量为log2(M)发送比特，通过映射选择一个频点k；

选择此频点k采用FSK调制发送，即调制信号s(t)＝cos(f_ct+2π*f_kt)，f_c为载波频点。

如上所述的一种低功耗频点索引调制方法，其中，正交调制频点的频点数M＝2^K，其中K为这个符号所能调制的信息比特数；总占用带宽BW＝SCS×2^K，SCS为K个频点中最小频域间隔，任意频点间的频域间隔为SCS的整数倍；

如果是连续频点FSK调制，相邻频点间隔一定为SCS；

如果是非连续频点FSK调制，部分相邻频点间隔大于SCS；符号时长至少为1/SCS；非连续频点FSK调制映射具体包括：可用频带非连续的，联合这些频带一起使用M-FSK调制；或根据已知受干扰频点，在发送端避开干扰频点映射；或非连续频点FSK调制使使用带宽占用频带更广，减少干扰。

如上所述的一种低功耗频点索引调制方法，其中，选择采用基于OFDM的调制发送方式，具体为：根据FSK的调制阶数M，确定每个符号调制比特数Log2(M)，假设OFDM符号总共子载波为N，子载波间隔由SCS参数决定，选择其中的M个子载波，作为可调制子载波，M个子载波可以连续也可以不连续；信息比特通过编码/交织/扰码之后，根据Gray映射的方法或其他映射方法选择M个子载波中的一个子载波调制功率，其他子载波置零，映射之后通过IFFT变换到时域，根据符号时长的参数，增加相应的循环前缀，然后根据频谱泄露要求对OFDM符号进行时域加窗滤波。