[发明专利]一种时频调制方法

说明书

本发明公开了一种时频调制方法，由基站端和用户设备共同维护一个相同的码本，码本中存储着比特序列和时频点集合的映射关系；发送端将需要传输的比特信息分为两组，对第一个分组采用时频映射器进行时频调制不传输，剩下一部分通过信号星座图进行调制并传输，相应地在接收端解码和接收获得全部比特信息后检测。在相同的较多的时频点数量时，本发明传输的比特数少于传统，获得的比传统方法多于传统，传输的信息量大；本发明需要进行检测的数据低于传统方法，可以降低检测的复杂度。

技术领域

本发明涉及无线通信系统的物理层调制技术。

背景技术

为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须对数字信号进行载波调制。基带信号是原始的电信号，一般是指基本的信号波形，在数字通信中则指相应的电脉冲。数字调制将基带数字信号搬移到更适于传输的高频带，同时将数字信息加载到高频载波的某一参数上，从而在接收端实现再生。根据基带信号的电平数不同，数字调制分为二进制数字调制和多进制数字调制；按载波携带信息的参数不同，数字调制又可分为幅度键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。数字调制还具有一个优点，就是上述几个参数可以结合使用。例如QAM本质上就是ASK与PSK的一种结合调制方式。它们分别对应于用载波（正弦波）的幅度、频率和相位来传递数字基带信号，可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。理论上，数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同，它们都是属正弦波调制。但是，数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制，而模拟调制则是调制信号为连续型的正弦波调制。

空间调制技术是MIMO技术中除了空间复用、空间分集和波束赋形外一种新型技术，它虽然是利用了多天线进行传输，但是每次并不会使用所有的天线进行发射，而是从中选择1根或多根天线进行传输，选择出来的天线提前编好序号，每个不同的序号代表了一段比特序列，通过信号星座图调制的符号通过选择出来的天线进行传输，那么实际上传输的比特一部分是映射在天线序号上，另一部分是实际在无线空间传输的信号星座图调制后的符号。空间调制技术虽然是利用多天线，但是实际上在射频模块相当于单天线发射，可以节约功耗，但是相对单天线技术却有了传输速率的提升；并且由于实际上使用了单天线传输，避免了天线间的干扰，提高系统误码性能。

现有技术的缺陷和不足

数字调制具有抗干扰能力强、易于加密、保密性强、便于数字信息处理等优势，然而它对频带要求比较宽，并且在进行模/数转换是会带来量化误差，要求的技术和设备比较复杂。

空间调制技术相对V_BLAST技术在性能上有一定的优势，但是它对天线数量的要求比较苛刻，天线数量需要是2的n次方，即至少需要两根发射天线。并且当天线数量增加较多的情况下，传输速率并不会线性增长，从而使得该技术的应用受到一定的限制。由于天线序号的误判会导致所有数据错误，其检测复杂度相对较高。

申请号 201710562232 .X的发明提供的是一种基于时频分析的自适应辐射源调制识别方法。一，对接收的辐射源信号使用时频分布进行时频分析，将辐射源信号从时域信号转换为时间-频率二维图像；二，使用图像处理技术降低计算复杂度和特征维数，经过归一化、二值化、图像细化图像预处理操作，增强信号特征信息在图像中的比重；三，联合二阶四阶矩估计方法，利用自适应主成分分析算法，对预处理后的图像进行图像形状特征提取；四，使用LIBSVM分类器识别辐射源信号的调制方式。该发明方法中的计算方法比较复杂，使用不够便利。

发明内容

发明目的：

克服现有技术上述缺陷，提供一种将传统的数字调制扩展时间和频率构成的二维空间进行调制，降低检测的复杂度、提升系统频谱效率、避免邻道干扰的一种时频调制方法。

技术方案：

本发明的一种时频调制方法，通过选择特定序号的时频点来对部分比特信息进行调制，获得全部传输信息比特的方式，具有以下处理工序：

（1）构建码本：通过码本的设计建立时频点集合和比特序列的映射关系，要求基站端(发射端)和用户设备（接收端）共同维护一个相同的码本。