[发明专利]CPM信号的相干调制

说明书

本发明一般而言，涉及数字通信的领域，更具体地说，涉及对数字通信信号相干调制与解调的一种方法和系统。

传统的连续相位调制(CPM)线路原本是应用差分编码来实现调制线路的连续相位性质，这样的线路已有描述，例如在下文中：T.Aulin,J.B.Anderson and C.E.W Sundbery,Digital Phase Modulation,Applications of Communications Theory,Plenum Press,Newyork,New York 1986，典型的做法是，CPM信号采用相干解调器解调，然后用差分方式检波取得数据符号，差分检波过程的一个缺点是由解调器解调出的每个符号输出中的一个差错引起两个输出数据符号出差错，这种差错率是相干调制信号相干解调达到的差错率的两倍。

在一个高斯通道上，这种符号差错率加倍并不在性能上引起重大的损失，可是，在一个衰落的通道上，位差错率(BER)是与信噪比线性变化的；因此，符号差错率加倍意味着3dB性能损失，为了避免这种损失，相干编码CPM线路是所希望的。

对于大多数需要在非线性和/或衰落通道上传输数字数据的应用来说，恒定包络数字调制是所希望的。因为它们简单，恒定包络调制线路，如相移键控(PSK)和频移键控(FSK)是经常被采用的，对于更好的频谱利用的不断需求导致探索更高效率带宽利用的调制线路。大家知道，恒定包络数字调制线路的带宽可通过采用模拟滤波器将传送信息的相位的变化加以平滑而被减少，这样的一种调制线路被称为连续相位调制(CPM)。

除了改善谱的利用效率以外，CPM线路对于PSK线路来说，提供了一种编码增益。编码增益是相位形成模拟滤波器所引入的存贮器提供的，该滤波器可由格状解码器用来对所发送的数据符号解码。

在下文中描述一种相干调制CPM系统，例如，Rimo1di,“ADecomposition Approach to CPM”,IEEE Transactions on InformationTheory,34(2)260-270(1988),Rimeld，公开了一种CPM系统，包括一种线性的，时不变连续相位编码器和一种线性的，时不变无存贮器调制器，Rimoldi所透露的时不变的倾斜的相位格子结构导致一种降低复杂性的无存贮器调制器，连续相位编码器与解码器也比以前的MSK系统简单，对于实际信噪比(SNR)的位差错概率被降低一个2的因子，可是，Rimoldi系统讲授了一种复杂的实施方案，并未进一步讲授如何将一种传统的CPM线路变换成一种数据符号在其中被相干编码的恒定包络调制线路。

采用Nyquist-3脉冲形成的CPM线路已被建议用于移动通信系统中，如在下文中：Sayar and Pasupathy,“Nyquist 3 Pulse Shaping inContinuous Phase Modulation”,IEEE Transactions on CommunicationsCOM-35(1):57-67(1987)。Sayar等透露了在CPM线路中的Nyquist-3脉冲形成,一般来说，是如何提供被改善的谱的质量，可是，Sayar等并未透露对于相干调制数据符号，Nyquist-3脉冲形成是如何能被实际地实施，而且，Sayar等并未认识在实际应用带有传统的接收机滤波器的Nyquist-3脉冲形成中固有的性能限制。

采用一种连续相位调制线路来实现相干调制及数据符号的相干编码，并在衰落通道上保持低的差错率是所希望的。

对于这样的CPM信号采用一种简单的解调器来解调也是所希望的。

本发明克服了以上指出的问题，并提供一些其它的优点，这是通过提供一种相干调制CPM信号的方法来实现，依据本发明的示范性实施方案，以数据符号形式的数字信息被编码；被编码的信息通过一个相干CPM调制器。接收机在符号的间隔或其它预先规定的间隔上对所发送的信息信号采样，并对被采样的信息解调与解码。

阅读以下结合附图对最佳实施方案的详细描述，可对本发明的特性，操作及优点有更完全的了解，其中，同样的标号表明同样的部件，其中：

图1是依据本发明的实施方案的一种示范性的通信系统的方框图；

图2A-B是示出了依据本发明的另一示范性通信系统方法的流程图；

图3A-B分别是用于本发明的系统和方法中的一种示范性相位脉冲图以及完全响应和Nyquist-3 CPM线路的谱的图形比较；

图4A-B分别是用窄带IF滤波器接收到的符号的散射图与眼图；和