用于解调Q态GFSK调制信号的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种对接收的至少一个经高斯滤波频移键控Q态调制的信号进行解调和解码的方法，所述信号接收自通信信道并且包括由多个消息符号构成的消息，其特征在于，为了确定一消息符号:通过将线性滤波器施加到通过对可能连续消息符号进行相移键控得到的M个Q态调制乘积的多个序列上，来对多个可能相位增量进行估计；将该方法的先前迭代的累积相位加到所述多个可能相位增量中的每一个上以得到估计相位；通过选择估计相位与接收信号最接近的可能连续符号来确定所述消息符号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于解调Q态GFSK调制信号的方法和装置
本专利技术涉及信号传输领域，更准确地涉及对通过经高斯滤波频移Q态调制的信号进行接收。本专利技术更精确地涉及一种对至少一个此类接收信号进行解调和解码的方法。
技术介绍
双态频移调制也被称为频移键控(FrequencyShiftKeying，FSK)，其中，逻辑0由频率为f0的信号进行表示，以及逻辑1由频率为f1的信号进行表示。四态频移调制也被称为正交频移键控(QuaternaryFrequencyShiftKeying，QFSK)，分布在带宽上的四个频率各自与一个符号关联。在对连续相位进行频移键控调制中，电压控制振荡器对比特信号(bitsignal)进行控制。在这一实现方式中，比特间(inter-bit)转变之间没有相位变化，因此被称为恒定相位调制。然而，由于待调制信号的二进制特性，所以频率会发生快速变化，进而导致对使用大带宽。由高斯滤波器进行预滤波的频移键控旨在减小带宽，因此被称为高斯滤波频移键控调制，也被称为高斯频移键控(GaussianFrequencyShiftKeying，GFSK)。高斯滤波减小了待调制信号的带宽，并且也减小了调制信号的带宽。因此，与普通的频移键控调制相比，GFSK调制具有更好的频谱效率。GFSK在蓝牙或数字增强无绳电话(DigitalEnhancedCordlessTelephone，DECT)等标准中得到应用。然而，高斯滤波调制器以及进行信号传输的通信信道中存在的多轨迹效应(multi-trajectoryeffect)导致了符号间干扰，使得信号的解调包括了非线性方面，从而使其实现较为复杂。已经提出了对经GSFK调制的调制信号进行解调的不同方法。例如，MichaelSpeth等人的论文“MLSEBasedDetectionforGFSKSignalswithArbitraryModulationIndex(针对任意调制指数的GFSK信号的基于MLSE的检测)”描述了一种对具有任意调制指数的GFSK信号进行解码的方法。论文作者从针对GFSK信号的线性传输的模型出发，特别地对模拟传输信道的影响的传递函数h进行了建模。接收到的GFSK信号为其中，传输相位为在实践中，相位ak-1被其估计值所代替，该估计值借助于维特比网格(Viterbitrellis)并且基于每个维特比步骤中所作出的判定进行估计。对转变的度量基于接收到的信号与根据先前估计状态所重构的信号之间的差异。Benseker等人的论文“A1mm21.3mWGSM/EDGEDigitalBasebandReceiverASICin0.13μmCMOS(0.13微米CMOS制成的1mm21.3mWGSM/EDGE数字基带接收器专用集成电路)”描述了借助于MLSE均衡器对高斯最小频移键控(GaussianMinimumShiftKeying，GMSK)型信号的解调，并且该论文旨在降低度量计算的复杂度。在该方法中，通过使用判定反馈序列估计器(DecisionFeedbackSequenceEstimator，DFSE)，确定了对传输信道的脉冲响应的估计，并且由此产生的前置滤波器(pre-filter)被应用于接收到的信号。MichaelReady等人的论文“DemodulationofCochannelFSKSignalsUsingJointMaximumLikelihoodSequenceEstimation(使用联合最大似然序列估计的同信道FSK信号的解调)”描述了联合最大似然序列估计Manchester编码频移键控(JointMaximumLikelihoodSequenceEstimationManchester-encoded,frequency–shiftkeying，JMLSEMEFSK)解调器并且使用了维特比(Viterbi)算法。然而，这些方法并不完全令人满意，特别是由于这些方法对硬件的要求。特别地，这些方法通常无法对由具有四状态高斯滤波的频移键控(frequencyshiftkeyingwithGaussianfilteringwithfourstates，QGFSK)调制的信号进行解调。
技术实现思路
本专利技术的目的在于允许对通过高斯滤波频移键控(例如，GSFK或QGFSK调制)Q态调制的信号进行解调，该方法对进行解调的硬件具有最小的要求并且保持了好的解调和解码质量。解调器得到均衡器的协助以更好地区分所接收的符号，所接收的符号受到符号间(inter-symbol)干扰而改变。为此，根据第一方面，本专利技术提供了一种对接收的至少一个经高斯滤波的频移键控Q态调制的信号进行解调和解码的方法，所述信号接收自通信信道并且包括由消息符号构成的消息，其特征在于，为了确定消息符号，通过将线性滤波器施加到可能的连续消息符号的通过相移键控的M个Q态调制乘积的多个序列上来对多个可能的相位增量进行估计；该方法的先前迭代的累积相位被加到所述可能的相位增量的每一个上以得到估计相位；通过选择所述估计相位与接收到的信号最接近的可能的连续符号来确定所述消息符号。根据第一方面，本专利技术有利地通过被单独采用或根据其不同的可能组合采用的下述不同特性来完成。当频移键控调制为的双态高斯滤波频移键控调制时，相移键控调制为二进制相移键控(BinaryPhaseShiftKeying,BPSK)调制。当频移键控调制为的四态高斯滤波频移键控调制时，相移键控调制为四进制相移键控(QuaternaryPhaseShiftKeying，QPSK)调制。所述选择可能的连续符号借助于最大似然标准来实现；所述选择估计相位与所接收的信号最接近的可能连续符号借助于Viterbi算法来实现，Viterbi算法的网格由线性滤波器决定；新的累积相位通过向该方法的先前迭代的累积相位增加一对应于所确定的消息符号的相移键控的相位增量来确定，所述新的累积相位为针对该方法的后续迭代的累积相位；所述线性滤波器通过将二次误差标准的最小平方最小化来获得，该二次误差标准表示了消息符号的已知序列通过相移键控的调制乘积与所接收的信号的、和消息符号的所述已知序列对应的一部分之间的差异；所述线性滤波器是有M个系数建模的通信信道的脉冲响应的估计；对所述通信信道的脉冲响应的建模考虑到符号的调制从相移键控(PSK)调制到频移键控(FSK)调制的转移；所述通信信道的脉冲响应根据所接收的信号中存在的符号的已知序列进行估计，所述方法包括以下步骤：提取与包含在所接收的信号中的符号的已知序列对应的符号；通过进行所述已知序列的符号的相移键控调制来构造参考信号R；根据所述参考信号R的分量构造矩阵P；通过将所述矩阵P施加到其分量对应于已知序列的符号的向量V来确定对所述通信信道的脉冲响应进行建模的矩阵H；所述矩阵P对应于维度为(L–M)×M的Hankel矩阵M的Penrose伪逆，Hankel矩阵M由所述参考信号R的分量构成，其中L为所述已知序列的符号的个数。根据第二方面，本专利技术还涉及一种用于至少一个接收的经高斯滤波频移键控Q态调制信号进行解调和解码的解码器-均衡器，包括：至少一个存储器和一个处理器，所述处理器被配置为实现根据第一方面的方法。本专利技术的第二方面也涉及一种用于对使用Q态GFSK高斯滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对至少一个接收的经高斯滤波频移键控Q态调制的信号进行解调和解码的方法，所述信号接收自通信信道并且包括由多个消息符号构成的消息，其特征在于，为了确定一消息符号，通过将线性滤波器施加到通过对可能连续消息符号进行相移键控得到的M个Q态调制乘积的多个序列上，来对多个可能相位增量进行估计；将该方法的先前迭代的累积相位加到每个可能相位增量上以得到估计相位；通过选择估计相位与所接收的信号最接近的可能连续符号来确定所述消息符号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.30 FR 12603741.一种对至少一个接收的经高斯滤波频移键控Q态调制的信号进行解调和解码的方法，所述信号接收自通信信道并且包括由多个消息符号构成的消息，其特征在于，为了确定一消息符号，通过将线性滤波器施加到通过对可能连续消息符号进行相移键控得到的M个Q态调制乘积的多个序列上，来对多个可能相位增量进行估计；将该方法的先前迭代的累积相位加到每个可能相位增量上以得到估计相位；通过选择估计相位与所接收的信号最接近的可能连续符号来确定所述消息符号，其中，通过向所述方法的先前迭代的累积相位增加一与所确定的消息符号的相移键控相对应的相位增量来确定新的累积相位，所述新的累积相位为供所述方法的后续迭代之用的累积相位，其特征在于，当频移键控调制为双态高斯滤波频移键控调制时，相移键控调制为二进制相移键控BPSK调制；或者当频移键控调制为四态高斯滤波频移键控调制时，相移键控调制为正交相移键控QPSK调制。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：根据经相移键控BPSK或QPSK调制的参考信号分别对经高斯滤波频移键控GFSK或QGFSK调制的信号进行迭代重构，其中，经高斯滤波频移键控调制的消息的第k个符号对应于同一消息的相移键控调制的乘积之和，利用对通信信道进行建模的线性滤波器的系数对相移键控调制的乘积进行加权，其中包括从相移键控调制转移到频移键控调制。3.根据权利要求2所述的方法，其中，Q＝2，且其中，并且，其中GFSK(k)表示对第k个消息符号的双态高斯滤波频移键控调制，M表示所述线性滤波器的系数的个数，H(m)表示对所述通信信道的脉冲响应建模的所述线性滤波器的第m个系数，以及BPSK(l)表示对第l个消息符号的二进制相移键控调制；或者Q＝4，且其中，并且，其中QGFSK(k)表示对第k个消息符号的四态高斯滤波频移键控调制，M表示所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰·乔帝尼，
申请(专利权)人：萨基姆防卫安全，
类型：发明
国别省市：法国;FR