[发明专利]一种恒包络双重正交相位调制解调方法

摘要

本发明涉及一种应用于无人机数据链的恒包络双重正交相位调制解调方法，属于通信技术领域。首先，本发明通过将待发送信号经过串并转换、编码变换、脉冲成型、加载波等处理使其成为具有恒包络双重正交相位特性的调制信号，完成本发明的恒包络双重正交相位调制过程。其次，将接收到的信号与同步模块输出的信号进行简单运算后经过积分运算、抽样判决、译码等处理完成本发明的恒包络双重正交相位解调过程。对比现有技术，本发明通过一定的编码运算使Q²PSK调制具有恒包络特性即恒包络双重正交相位调制(CE‑Q²PSK)，再将之应用于无人机数据链，进而提高无人机发送端功放的功率利用率，进而保证无人机飞行任务远距离、长航时的要求。

主权项

1.一种恒包络双重正交相位调制解调方法，包括恒包络双重正交相位调制方法和恒包络双重正交相位解调方法；所述的恒包络双重正交相位调制方法步骤如下：步骤一、将待发送信号进行串并转换得到三路输出信号，将该三路输出信号进行编码变换得到第四路输出信号；步骤二、将步骤一产生的四路输出信号与一对两两正交的成型滤波器组分别对应相乘得到四路成型后信号：其中，两两正交的成型滤波器组分别记为h_t1(t)和h_t2(t)；将得到的四路成型后信号分别记为b₁(t)、b₂(t)、b₃(t)和b₄(t)，利用如下公式进行计算：b₁(t)＝a₁(t)h_t1(t)                      (2)b₂(t)＝a₂(t)h_t1(t)                      (3)b₃(t)＝a₃(t)h_t2(t)                      (4)b₄(t)＝a₄(t)h_t2(t)                      (5)步骤三、将步骤二产生的四路成型后信号与一对两两正交的载波分别对应相乘得到四路输出信号；其中，两两正交的载波分别记为c_I(t)和c_Q(t)；将得到的四路输出信号分别记为s₁(t)、s₂(t)、s₃(t)和s₄(t)，利用如下公式进行计算：步骤四、将步骤三产生的四路输出信号进行加和得到恒包络双重正交相位调制CE‑Q²PSK信号；所述的恒包络双重正交相位解调方法步骤如下：步骤①、将接收到的CE‑Q²PSK信号分别与同步模块输出的载波同步信号进行相乘得到两路输出信号m₁(t)和m₂(t)；其中，接收到的CE‑Q²PSK信号记为r(t)，载波同步信号分别记为c₁(t)和c₂(t)，载波相位记为θ，c₁(t)和c₂(t)利用如下公式(10)、(11)进行表示，两路输出信号利用如下公式(12)、(13)进行计算：c₁(t)＝2sin(2πf_ct+θ)                        (10)c₂(t)＝2cos(2πf_ct+θ)                        (11)m₁(t)＝r(t)*c₁(t)                          (12)m₂(t)＝r(t)*c₂(t)                          (13)其中，f_c为载波频率；步骤②、将步骤①产生的两路输出信号分别与同步模块输出的位同步信号两两相乘得到四路同步后信号；其中，将同步模块输出的位同步信号分别记为s_a(t)和s_b(t)，利用如下公式(14)、(15)进行表示，四路同步输出信号分别记为o₁(t)、o₂(t)、o₃(t)和o₄(t)，利用如下公式(16)、(17)、(18)、(19)进行计算：其中，T表示码元周期，τ表示信号时延；步骤③、将步骤②产生的四路同步后信号在一个码元周期T内进行积分，得到四路积分后信号；其中，四路积分后信号分别记为i₁(t)、i₂(t)、i₃(t)和i₄(t)；步骤④、将步骤③产生的积分后信号的i₁(t)和i₃(t)分别进行抽样判决即可得到解调后的信号和将步骤③产生的四路积分后的信号通过译码器之后进行抽样判决得到再利用公式(1)计算出上述步骤①用到的载波同步信号以及步骤②用到的位同步信号都是由同步模块产生的，同步模块需实现载波同步和位同步来完成相干解调过程，其同步模块的步骤如下：步骤a、将接收到的CE‑Q²PSK信号进行平方运算，平方后的信号分别经过两个带通滤波器得到两路滤波后的信号；步骤b、将步骤a产生的两路滤波后的信号进行平方运算，平方后的信号分别经过两个锁相环，将经过锁相环后的输出信号进行除4运算得到两路输出信号；步骤c、将步骤b产生的两路输出信号相乘，得到合并后的信号；步骤d、将步骤c合并后的信号分别经过带通滤波器和低通滤波器，经过带通滤波器后的信号进行除2运算后得到载波同步信号；经过低通滤波器后的信号即为位同步信号。