[发明专利]非递归SOQPSK-TG信号的两状态简化方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及采用一种非递归部分响应成形偏移正交相移键控SOQPSK-TG信号的通信系统，可用于军事通信、卫星通信、遥测通信等领域。

背景技术

在军事通信、卫星通信和遥测通信等领域中，其工作信道均属于功率和带宽双重受限信道，且存在大的载波偏差。成形偏移正交相移键控SOQPSK信号因具有恒定包络，功率有效性高等特点，在通信领域中，是最常用的调制方式之一。SOQPSK信号是一种连续相位调制信号，根据相位的关联长度不同，可分为两种：一种是全响应SOQPSK信号，如SOQPSK-MIL信号，另一种为部分响应信号，如SOQPSK-TG信号。其中SOQPSK-MIL信号为美军标中推荐的一种信号，SOQPSK-TG信号为IRIG106-04航空遥测标准中推荐的信号。由文献“The Capacity of SOQPSK-TG”（IEEE Military Communications Conference.Baltimore,MD,USA:IEEE,2011:555-560.）可知，与SOQPSK-MIL信号相比，SOQPSK-TG信号具有良好的功率谱特性，但其接收机实现复杂度高，在实际工程应用中，受到一定限制。因此，研究SOQPSK-TG信号接收机的简化状态方法是SOQPSK-TG信号在实际中应用的关键。

在文献“Reduced-complexity approach to iterative detection of SOQPSK”(IEEE Transactions on Communications,2007,55(7):54-62.)中分析了SOQPSK-TG信号的特性，将SOQPSK-TG信号的调制分解为预编码与连续相位信号调制两部分，并根据预编码的形式，将SOQPSK-TG信号分为递归SOQPSK-TG信号和非递归SOQPSK-TG信号。在文献中分析到，无论递归SOQPSK-TG或非递归SOQPSK-TG信号，其相位关联长度L均等于8，在接收端若采用最优的最大似然接收机，则接收机网格需要512个相位状态，运算复杂度极高，在实际中几乎是无法实现的。

文献“Decision Feedback Detector for SOQPSK”(IEEE Transactions on Communications,2009,57(8):2359-2368.)中对递归和非递归SOQPSK-TG信号提出了四状态的简化方法，并针对递归SOQPSK-TG信号提出了简化两状态的方法。该文献指出:针对递归和非递归SOQPSK-TG信号，基于脉冲截断的四状态简化方法，将SOQPSK-TG信号的接收机网格图简化至四状态，采用Viterbi算法，在四状态网格基础上进行状态转移，恢复信息序列。但是用该四状态的网格图恢复信息序列时，运算复杂度仍然较高。针对递归SOQPSK-TG信号在递归四状态简化网格图的基础上，通过引入判决反馈和网格状态的合并，简化得到两状态网格图，在该接收机中采用Viterbi算法进行网格状态转移，恢复信息序列。在进行网格转移过程中，需要通过反馈支路，由前一时刻网格中得到的幸存支路信息，通过支路信号生成表达式，计算当前时刻网格中的各转移支路信息，得到当前时刻网格中的幸存支路信息，再由此推算下一时刻网格内各转移支路信息，以此类推，进行网格状态转移，最后恢复出整个信息序列。该接收机中虽然采用了两状态网格图，但在网格状态转移过程中，某一时刻网格内的支路信息都需要重新计算，这样又增加了运算复杂度，使得总体实现复杂度并未简化。同时，该文献所提的两状态网格图仅仅适用于递归SOQPSK-TG信号的接收机，并不适用于非递归SOQPSK-TG信号的接收机。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种非递归SOQPSK-TG信号的两状态简化方法，以减小接收机的实现复杂度。

实现本发明的技术思路是：在非递归四状态网格基础上，通过合理的状态合并，得到非递归两状态网格图，在接收机中采用两状态网格图作为状态转移网格进行解调，从而恢复信息序列，其实现步骤如下：

（1）按如下状态合并规则对非递归SOQPSK-TG信号00、01、10、11四状态网格图进行合并，得到T∈{I,Q}路时刻的0、1两状态网格图：

对I路时刻，将四状态中的00状态、10状态合并为0状态，将01状态、11状态合并为1状态；

对Q路时刻，将四状态中的00状态、01状态合并为0状态，将10状态、11状态合并为1状态；