[发明专利]扩频调制的方法及装置

说明书

本申请公开了一种扩频调制的方法和装置。该方法包括：根据分组因子对通信带宽进行分组；对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。本申请的方法解决了在低功耗广域无线通信中在单频信号复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显且通信系统在信噪条件较好时无法达成较高的通信速率的问题，并且与单一调制系统相比，在相同带宽情况下，通过灵活参数设定，保证在远端覆盖灵敏度和传输性能持平，同时在近点信噪条件较好时的通信传输速率可以有数倍的提升空间。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体地涉及一种扩频调制的方法及装置。

背景技术

对数字信号调制的技术可以分为幅度键控调制、频移键控调制、相移键控调制，其中幅度键控调制与频移键控调制可以组成正交幅度调制，被广泛应用于各类通信系统中。对幅度键控调制、频移键控调制、正交幅度调制系统的解调，接收机需要预先知道信道响应信息并进行补偿，方可从接收信号中检测出对应的幅度和相位信息，而频移键控调制调制系统的解调则不依赖信道响应信息即可完成检测，收发机方案更加简单，对器件性能的依赖更低，在低功耗广域无线通信中拥有更高的技术优势。多进制频移键控是由频移键控调制演变出的一种频率调制方式，发送机根据待传输数据生成不同的频点的正弦信号完成调制，接收机通过检测接收信号频点获取对应的调制信息。

扩频技术基本有三种方式：直接序列扩频、跳频和啁啾扩频。无论是直接序列扩频、还是跳频都需要保证发送和接收双方的设备严格的时间同步，在高速复杂的系统中，为此增加的开销不是问题，但对于低速、低功耗的系统中，保持时间同步的开销就会显得突出，而啁啾扩频技术对时间同步的要求没有那么严苛，且啁啾信号本身也是恒模1的信号，在低功耗广域无线通信技术中受到更多的关注。

传统的数字信号调制是以正弦波为基信号进行调制。正弦波信号是一个单频信号，在有窄带干扰、器件带来的频偏等多种复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显。现有技术通常结合啁啾扩频技术和多进制频移键控调制进行信号传输。由于多进制频移键控调制需要将通信带宽切分，根据待调制数据生成某一个频点的调制信号，存在带宽闲置、频谱效率不高的问题，导致基于多进制频移键控调制的通信系统在信噪条件较好时也无法达成较高的通信速率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种扩频调制的方法及装置，用以解决现有技术中单频信号在复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显且通信系统在信噪条件较好时无法达成较高的通信速率的问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种扩频调制的方法，该方法包括：

根据分组因子对通信带宽进行分组；

对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；

对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；

将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。

在本申请实施例中，扩频调制的方法还包括：

在分组因子大于预设值的情况下，将每组的调制信号乘以相位因子后累加，以得到调制基带时域调制信号。

在本申请实施例中，分组因子满足下列条件：

G≤2^K且G＝2^l,l∈R；

其中，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，l小于或等于K。

在本申请实施例中，对通信带宽进行分组包括：

将通信带宽划分为2^K个调制频点；

对2^K个调制频点进行分组，以得到多组带宽；