基于信号分组优化的椭圆球面波多载波调制和解调方法与流程

文档序号:22804517发布日期:2020-11-04 04:07阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于信号分组优化的椭圆球面波多载波调制方法,其特征在于,对可用于信息传输的椭圆球面波信号进行分组,并依据分组后每组椭圆球面波信号路数,采用排列组合法,设计椭圆球面波信号索引方案;依据设计的椭圆球面波信号索引方案,对待传输信息进行信号索引与脉冲幅度调制2个维度的信息映射,获取待传输信息对应的椭圆球面波信号激活方案和调制符号,进而产生基于信号分组优化的椭圆球面波多载波调制信号。

2.根据权利要求1所述的调制方法,其特征在于,获取待传输信息对应的椭圆球面波信号激活方案和调制符号的具体步骤为:

步骤1,依据椭圆球面波信号时间带宽积c、系统对信号波形能量聚集性的要求,选择前阶高能量聚集性的椭圆球面波信号用于信息传输,c为大于0的常数,为向下取整,为正整数;

步骤2,依据椭圆球面波信号路数系统对误码性能和系统频带利用率的要求,确定每组椭圆球面波信号路数n、每组激活椭圆球面波信号路数k,n为正整数,k=[k1,k2,…,km]为正整数的集合,ki∈[0,n]为正整数,i=1,2,…,m为下标,m≤n为正整数;

步骤3,依据每组椭圆球面波信号路数n,对前阶高能量聚集性椭圆球面波信号进行信号分组、信号编号;

步骤4,依据每组椭圆球面波信号路数n、激活椭圆球面波信号路数k,采用排列组合法,设计椭圆球面波信号索引方案,并依据设计的椭圆球面波信号索引方案,对待传输信息进行信号索引与脉冲幅度调制2个维度的信息映射,获取待传输信息对应的椭圆球面波信号激活方案和调制符号。

3.根据权利要求2所述的调制方法,其特征在于,步骤3中信号分组、信号编号具体为:

当每组椭圆球面波信号路数n能被整除时,信号分组数按照椭圆球面波信号阶数,对支路椭圆球面波信号进行分组,第(α-1)n~αn阶椭圆球面波信号为第α=1,2,…g组,并将每组的n支路椭圆球面波信号编号为1~n,α为正整数;

当每组椭圆球面波信号路数n不能被整除时,信号分组数按照椭圆球面波信号阶数,对支路椭圆球面波信号进行分组,将第阶椭圆球面波信号平均分为g组,其中,第阶椭圆球面波信号为第α=1,2,…,g组,并将每组中n支路椭圆球面波信号编号为1~n,α为正整数;将第阶椭圆球面波信号作为第g+1组,并将椭圆球面波信号编号为

4.一种使用权利要求1至3任一调制方法所得调制信号的解调方法,其特征在于,采用相干检测方法对权利要求1至3中任一调制方法所产生的调制信号进行检测,获取不同支路椭圆球面波信号对应的统计检测量;进而计算检测统计量的绝对值,并按组对每组中的n路椭圆球面波信号对应的绝对值按由大到小的顺序排序,依据每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka,判定每组中前ka个较大绝对值对应椭圆球面波信号为激活信号,其余椭圆球面波信号判定为未激活信号,获取椭圆球面波信号激活方案,a表示active;然后,恢复椭圆球面波信号激活方案对应信息,并对激活椭圆球面波信号对应脉冲幅度调制符号进行解调,恢复其对应的信息。

5.根据权利要求4所述的解调方法,其特征在于,当激活椭圆球面波信号路数k=[k1,k2,…,km]的正整数集合中元素个数为1时,每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为k。

6.根据权利要求4所述的解调方法,其特征在于,当激活椭圆球面波信号路数k=[k1,k2,…,km]的正整数集合中元素个数大于1时,每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka具体为:

当激活椭圆球面波信号路数k=[k1,k2,…,km]中元素为连续值,即ki+1=ki+1,i∈[1,m-1],且同一组椭圆球面波信号的统计检测量幅值的绝对值中大于α的路数为nr时,α为大于0的实数,r表示receiver,每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为:

若nr=k1,k2,…,km,则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为nr;

若nr<k1,则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为k1;

若nr>km,则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为km;

当激活椭圆球面波信号路数k=[k1,k2,…,km]中元素为非连续值,即ki+1≠ki+1,i∈[1,m-1],且同一组椭圆球面波信号的统计检测量幅值的绝对值中大于α的路数为nr时,每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为:

若nr=k1,k2,…,km,则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为nr;

若nr≠k1,k2,…,km,(ki+1+ki)/2,i∈[1,m-1]为非整数,且则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为k1;

若nr≠k1,k2,…,km,(ki+1+ki)/2,i∈[1,m-1]为非整数,且为向上取整,则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为km;

若nr≠k1,k2,…,km,(ki+1+ki)/2,i∈[1,m-1]为非整数,且则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为ki,i∈[2,m-1];

若nr≠k1,k2,…,km,(ki+1+ki)/2,i∈[1,m-1]为整数,且nr<(k1+k2)/2,则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为k1;

若nr≠k1,k2,…,km,(ki+1+ki)/2,i∈[1,m-1]为整数,且nr>(km-1+km)/2,则每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为km;

若nr≠k1,k2,…,km,(ki+1+ki)/2,i∈[1,m-1]为整数,且nr=(ki+ki+1)/2,i∈[2,m-1],则首先计算当椭圆球面波信号激活路数为ki,ki+1,i∈[2,m-1]时,全部可能的椭圆球面波信号索引方案以及脉冲幅度调制符号中与接收调制信号对应调制符号间的欧式距离,每组的n个椭圆球面波信号中被激活的信号路数ka为欧式距离最小的椭圆球面波信号激活方案对应的信号激活路数。


技术总结
本发明提供了一种基于信号分组优化的椭圆球面波多载波调制和解调方法,属于信息传输技术领域。在发射端,采用对信号分组优化,利用信号索引与脉冲幅度调制进行两个维度的信息加载,在保证信号高能量聚集性的同时提高系统频带利用率的思路,增加调制符号组合数,提高系统频带利用率;在接收端,基于激活、未激活信号所加载的调制符号间的差异,采用基于顺序统计量、基于局部最优的信号索引检测方法,对信号索引进行检测。本发明提供的调制方法能够在不增加椭圆球面波信号路数和信号间干扰、未明显降低信号索引检测性能的前提下,提高系统频带利用率和系统误码性能,且具有较低的信号索引检测系统复杂度。

技术研发人员:王红星;陆发平;刘传辉;康家方;张磊;刘锡国
受保护的技术使用者:中国人民解放军海军航空大学
技术研发日:2020.07.22
技术公布日:2020.11.03
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