Oqpsk-dsss信号的解调方法及解调器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种OQPSK-DSSS信号的解调方法及解调器。根据本发明所述方法，解调器先对数字的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理，并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列；再按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算，并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值，并从各估计值中取得最大估计值；以及将所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理，以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。由于考虑了初始相位分布概率，使得解码器在确定发送符号的估计值时，有效减少了初始相位的影响，具有较好的鲁棒性。
【专利说明】OQPSK-DSSS信号的解调方法及解调器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种信号解调方式，特别是涉及一种OQPSK-DSSS信号的解调方法及解调器。
【背景技术】
[0002]IEEE802.15.4标准具有低速率、低功耗和短距离传输的特点，被广泛应用在物联网通信系统中。在2.4GHz的工业科学医疗(ISM)频段上，IEEE802.15.4物理层采用了半正弦脉冲成形的偏移四相相移键控(offset quadrature phase shift keying:0QPSK)的调制方式，即每4个信息比特通过直接序列扩频(direct sequence spread spectrum:DSSS)技术映射为一个伪噪声(Pseudo-Noise:PN)序列，如此得到OQPSK-DSSS信号(偏移四相相移键控-直接序列扩频信号)。
[0003]例如，根据IEEE802.15.4协议，每四个信息比特映射为一个符号，一个符号经过DSSS扩频为一个扩频序列C(1，C1, C2...C30, C31，将该扩频序列按照序号的奇偶分为I路和Q路，其中，I路为所述序列中序号为偶数的扩频码片，Q路为所述序列中序号为奇数的扩频码片，则发送端的扩频码片信息为
【权利要求】
1.一种OQPSK-DSSS信号的解调方法，应用于解调器中，其特征在于，所述解调方法至少包括: O对数字的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理，并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列，其中，所述扩频码片序列中包含多个扩频码片信息，每个扩频码片信息包含I路和Q路扩频码片； 2)按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算，并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值，并从各估计值中取得最大估计值； 3)将所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理，以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
2.根据权利要求1所述的OQPSK-DSSS信号的解调方法，其特征在于，所述步骤I)包括:通过定时同步技术来确定所接收的所述基带OQPSK-DSSS信号中每个扩频码片的起始点，并根据所述起始点对接收的信号进行频偏估计，再将所得到的频偏估计值反馈给所述基带OQPSK-DSSS信号以进行补偿，以及根据所述起始点在正确的采样点进行下采样处理，得到扩频码片序列的步骤。
3.根据权利要求1所述的OQPSK-DSSS信号的解调方法，其特征在于，在执行所述步骤2)之前，所述方法还包括:按照预设的扩频码片序列的序号规则，将所得到的扩频码片序列中的扩频码片信息保留I路或Q路扩频码片。
4.根据权利要求1或3所述的OQPSK-DSSS信号的解调方法，其特征在于，所述步骤2)
包括:按照公式
得到初始相位均匀分布的情况下，所述扩频码片序列相对一个PN序列的估计值的模值
，并从各所述模值中确定模值最大的估计值； 其中，S()(k)为预设的发送端的扩频码片信息，i为第i个估计值，λ i为预设的第i个PN序列，Θ为初始相位，r' (k)为所述扩频码片序列中的第k个扩频码片信息，N为所述扩频码序列的长度，r' *(k)为第k个扩频码片信息的共轭。
5.一种OQPSK-DSSS信号的解调器，其特征在于，至少包括: 数字化处理单元，用于将模拟的基带OQPSK-DSSS信号转换成数字的基带OQPSK-DSSS信号，并进行滤波； 与所述数字化处理单元连接的频偏补偿采样单元，用于对所述数字化处理单元输出的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理，并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列，其中，所述扩频码片序列中包含多个扩频码片信息，每个扩频码片信息包含I路和Q路扩频码片； 检测单元，用于按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述频偏补偿采样单元所输出的扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算，并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值，并从各估计值中取得最大估计值； 解调单元，用于将所述检测单元所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理，以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
6.根据权利要求5所述的OQPSK-DSSS信号的解调器，其特征在于，所述频偏补偿采样单元包括: 定时同步模块，用于利用定时同步技术来确定所述数字化处理单元输出的所述基带OQPSK-DSSS信号中每个扩频码片的起始点； 频偏估计模块，用于根据所述定时同步模块所确定的各扩频码片的起始点对所述数字化处理单元输出的信号进行频偏估计，并将所得到的频偏估计值反馈给所述基带OQPSK-DSSS信号，以进行补偿； 匹配滤波器，用于对补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号进行匹配滤波； 下采样模块，用于根据所述定时同步模块所确定的各扩频码片的起始点，在正确的采样点进行下采样处理，得到扩频码片序列。
7.根据权利要求5所 述的OQPSK-DSSS信号的解调器，其特征在于，所述检测单元还包括:预处理单元，用于按照预设的扩频码片序列的序号规则，将所述频偏补偿采样单元所输出的扩频码片序列中的扩频码片信息保留I路或Q路扩频码片。
8.根据权利要求5或7所述的OQPSK-DSSS信号的解调器，其特征在于，所述检测单元包括: 帧同步模块，用于确定并输出每个扩频码片信息的起始位置； 相关处理模块，用于根据所述帧同步模块提供的各扩频码片信息的起始位置，界定各扩频码片信息，并按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算的方式为:按照公式
,的和
得到初始相位均匀分布的情况下，所述扩频码片序列相对一个
PN序列的估计值的模值
并从各所述模值中确定模值最大的估计值； 其中，S()(k)为预设的发送端的扩频码片信息，i为第i个估计值，λ i为预设的第i个PN序列，Θ为初始相位，r' (k)为所述扩频码片序列中的第k个扩频码片信息，N为所述扩频码序列的长度，r' *(k)为第k个扩频码片信息的共轭。
【文档编号】H04B1/7097GK104168239SQ201310183322
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年5月17日 优先权日:2013年5月17日
【发明者】戴胜辰, 钱骅, 康凯 申请人:上海无线通信研究中心, 中国科学院上海微系统与信息技术研究所