[发明专利]双波调制单侧信道通信技术

权利要求书

1.双波调制单侧信道通信技术采用两种不同频率的波对所传输的二进制数字信息u(t)进行调制，所述的双波是载波a(t)=sin(ω_ct+θ_c) 和预调制波b(t)=sin(ω_pt+ θ_p)，在发射端，将所输入的二进制数字信息u(t)、载波a(t)、预调制波b(t)三个输入信号调制在一起生成调制结果s(t)，即s(t)=u(t) a(t) b(t)，式中，u(t)∈{0，1}，载波a(t) ：当θ_c=0则a(t) = sin(ω_ct)；当θ_c=π则a(t)= -sin(ω_c t)；当θ_c=π/2则a(t)=cos(ω_ct)；当θ_c=3π/2则a(t)=-cos(ω_ct)，预调制波：当θ_p=0则b(t)=sin(ω_pt)；当θ_p=π则b(t)= -sin(ω_pt)；当θ_p=π/2则b(t)=cos(ω_pt)；当θ_p=3π/2则b(t)=-cos(ω_pt)，其中，ω_c=2πf_c=2π/T_c，ω_p=2πf_p=2π/T_p，f_c=mf_s，ω_c=mω_s，f_s=nf_p，ω_s=nω_p，ω_c为载波的角频率，f_c为载波的频率，T_c为载波的周期，ω_p为预调制波的角频率，f_p为预调制波的频率，T_p为预调制波的周期， m、n均为大于1的自然数，f_s为通信速率，现有的技术是：模拟调制的带宽由信号源的基带宽度决定，现有的数字通信技术的带宽由通信速率和所传输信息的随机性决定，使用双波调制单侧信道通信技术后，因为b(t)的周期T_p为u(t)的周期T_s的n倍，n为大于1的正整数，即T_p=nT_s，所以，u(t)被b(t)调制成了交流信号u(t) b(t)且因为b(t)的频率f_p较低使交流信号u(t) b(t)成了调制结果s(t)的包络，因此所述调制结果s(t)的信号幅度不是恒定的而是受调制的，因为u(t) b(t)所需的带宽比u(t)小得多，所以该技术既实现了窄带条件下信息的高速传输又解除了通信速率f_s与带宽相互制约的关系，通过不同的模式配置，双波调制单侧信道通信技术的调制结果包括但不限于：

模式1：s(t)= u(t)cos(ω_pt)sin(ω_ct) = u(t)(sinω₊t )/2+u(t)(sinω_-t)/2；

模式2：s(t)=-u(t)cos(ω_pt)sin(ω_ct) =-u(t)(sinω₊t )/2-u(t)(sinω_-t)/2；

模式3：s(t)= u(t)sin(ω_pt)sin(ω_ct)=u(t)(cosω₊t )/2-u(t)(cosω_-t)/2；

模式4：s(t)=-u(t)sin(ω_pt)sin(ω_ct) =-u(t)(cosω₊t )/2+u(t)(cosω_-t)/2；

模式5：s(t)= u(t)cos(ω_pt)cos(ω_ct) =u(t)(cosω₊t )/2+u(t)(cosω_-t)/2；

模式6：s(t)=-u(t)cos(ω_pt)cos(ω_ct) =-u(t)(cosω₊t )/2-u(t)(cosω_-t)/2；

模式7：s(t)= u(t)sin(ω_pt)cos(ω_ct) = u(t)(sinω₊t )/2-u(t)(sinω_-t)/2；

模式8：s(t)=-u(t)sin(ω_pt)cos(ω_ct) =-u(t)(sinω₊t )/2+u(t)(sinω_-t)/2；

式中，ω₊=ω_c+ω_p，ω_-=ω_c-ω_p，f_-=f_c-f_p, f₊=f_c+f_p, ω₊为高侧角频率，ω_-为低侧角频率，f₊为高侧频率，f_-为低侧频率，每种调制结果s(t)都可以被分解成两种点频成分信号，即所述调制结果s(t)由两种点频成分信号组成，所述成分信号s_-(t)和 s₊(t)不再是包络受调制的信号而是幅度恒定信号，所述成分信号的频谱被分别定位在共轭角频率点ω_-和ω₊上，调制结果s(t)是一对位置固定的共轭点频成分信号s_-(t)和 s₊(t)，所传输的二进制数字信息的内容由谱线的幅度状态值表达，因此，每种成分信号s_-(t)或 s₊(t)都近似于一个点频信号故此可以从一个窄带信道中通过, 因为两种单侧点频成分信号表达的内容完全一样，所以每种单侧点频成分信号s_-(t)或 s₊(t)都可独立传输信息，即只需一种单侧点频信号s_-(t)或 s₊(t)即可完成通信功能，由于信号频谱被频率为f_p的预调制波移动，频率为载波频率f_c的信道只是名义信道，实际使用的信道是频率为f_-的低侧物理信道或频率为f₊的高侧物理信道，低侧物理信道传输低侧成分信号s_-(t)；高侧物理信道传输高侧成分信号s₊(t)：

模式1：s₊(t)=u(t)sinω₊t；s_-(t)=u(t)sinω_-t；

模式2：s₊(t)=-u(t)sinω₊t；s_-(t)=-u(t)sinω_-t；

模式3：s₊(t)= u(t)cosω₊t；s_-(t)=-u(t)cosω_-t；

模式4：s₊(t)=-u(t)cosω₊t；s_-(t)=u(t)cosω_-t；

模式5：s₊(t)=u(t)cosω₊t；s_-(t)=u(t)cosω_-t；

模式6：s₊(t)=-u(t)cosω₊t；s_-(t)=-u(t)cosω_-t；

模式7：s₊(t)= u(t)sinω₊t；s_-(t)=-u(t)sinω_-t；

模式8：s₊(t)=-u(t)sinω₊t ；s_-(t)= u(t)sinω_-t。