[发明专利]正弦型调频键控调制通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种带通数字调制方法，属于数字通信领域。

背景技术

数字通信中，由于数字基带信号能量主要集中在低频部分，为了实现远距离有线或无线传输，在发射端需采用频率较高的正(余)弦波作为载波，用基带信号来改变载波的某些参数，使其按照基带信号的变化规律而变化，实现基带信号的频谱搬移，使之适合信息的传输。在接收端用相应的电路恢复调制信号，实现解调。

2007年，上海大学的郑国莘等人申请了甚小线性调频键控调制的超窄带通信方法的专利，即“VMCK”(专利公开号CN 101146072A)。其做法是：用二进制数据控制线性调频“升调”或“降调”，载波的中心频率同时也是信息的传输速率、线性调频的频谱集中在载波附近，调频的正弦信号在一个比特内正好为一个周期。这种方法频带利用率高，可以实现超窄带通信。

但是甚小线性调频键控调制波形的幅度不是恒定的，在一些需要幅度恒定调制波形的应用场合不宜使用。分析VMCK功率谱发现由载波频点向两边的衰减比较缓慢，旁瓣衰减的也不是很大，这样在进行调制时还需要对其调制波形进行波形的整形处理，并且发射机中包含幅度调制部分，增加了系统电路的复杂度和资源占用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种已调信号能量集中度高的正弦型调频键控调制通信方法。

本发明的目的是这样实现的：

根据已调信号带宽B、数据码元周期T，计算调制参数D；根据已调信号的中心频率f_c、码元周期T和调制参数D生成两个已调信号波形样本s₁(t)和s₂(t)对应的频率变化函数f₁(t)和f₂(t)；根据频率变化函数f₁(t)和f₂(t)生成已调信号波形样本s₁(t)和s₂(t)；根据二进制数字调制的数据和已调波形样本间的映射准则，生成第i个信息码元对应的已调信号s_iT(t)；进而生成已调信号s(t)；经过数字-模拟转换器(DAC)变成模拟已调信号。

本发明还可以包括：

1.所述根据系统要求的调制带宽B、码元周期T，计算调制参数

2.所述根据载波的中心频率f_c、码元周期T和已调信号带宽B，生成已调信号波形样本s₁(t)和s₂(t)对应的频率变化函数f₁(t)和f₂(t)，即

3.所述根据已调信号波形样本s₁(t)和s₂(t)对应的频率变化函数f₁(t)和f₂(t)，生成对应的已调信号波形样本s₁(t)和s₂(t)，即

为了确保已调信号波形样本s₁(t)和s₂(t)在一个数据码元周期T内的相位偏移均为0，设定f_cT为正整数，即

同时，为了使得已调信号的波形样本s₁(t)和s₂(t)的初始相位均为0，即

则

则

可得一个码元间隔内相位偏移均为0、且初始相位均为0的已调信号波形样本为

4.所述根据二进制数字调制的数据和已调波形样本间的映射准则，第i个数据码元对应的已调信号为：

当第i个数据码元为“1”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，产生第i个数据码元对应的已调信号s_iT(t)，即

当第i个数据码元为“0”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，产生第i个数据码元对应的已调信号s_iT(t)，即

本发明的调制方法的两个已调波形样本为频率变化呈正弦型的非线性切普信号。该种调制利用已调波形样本的频率变化曲线的极性差异来载荷信息，使得数字对应“1”的已调信号波形样本的频率变化呈型，数字“0”对应的已调信号波形样本的频率变化呈型。由于已调信号相位连续、已调信号波形样本间的差异较小，正弦型非线性切普键控方法生成的已调信号具有极高的能量集中度，利于实现高频带利用率的数字通信。