CN101867407A - 一种FM/Chirp同频同播方法及其应用系统 - Google Patents

一种FM/Chirp同频同播方法及其应用系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种FM/Chirp同频同播方法及其应用系统，属于通信领域。FM/Chirp同频同播方法是：将同一待传输基带信号通过处于不同位置的多个调制器对相同中心频率和相同扫频规律的Chirp脉冲载波按FM/Chirp调制方式进行载波调制；解调器从多个调制器输出的已调载波分别进行功率放大再经信道的衰减、延时和线性叠加处理所形成的合成通信信号中解调恢复出待传输基带信号的还原样本，并利用信道对各路已调载波所产生的衰减和时延的不同而导致的波形互相关特性的变化来抑制解调过程中未使用路已调载波所带来的干扰；本发明还提供了采用该同频同播方法实现的一种FM/Chirp同频同播系统和一种TDMA/FC同频同播系统。本发明通过明显减少多路同频同播已调载波间相互干扰的概率来改善覆盖效果。

Description

一种FM/Chirp同频同播方法及其应用系统
技术领域
本发明涉及一种FM/Chirp同频同播方法及其应用系统，属于通信领域。
背景技术
同频同播技术曾应用于寻呼系统中，通过多个寻呼发射台的同频同播发射来改善寻呼信号的覆盖效果。在专用移动通信领域，为了解决跨地市县区的统一调度指挥和改善下行覆盖质量，近年来也出现了常规同频同播系统和模拟集群同频同播系统；为了实现同频和同时发射，目前主要采用GPS时标信息来实现不同基站的发射中心频率校正和发射时刻控制。
受调制方式和传输环境条件的限制，在寻呼同频同播系统、常规同频播系统和模拟集群同频播系统中，对于多路幅度相近但时延差在几微秒～几十微秒的已调载波经过线性叠加而形成的合成通信信号，由于接收机无法实现对各路已调载波的分离，对其接收到的合成通信信号进行解调的结果，或声音可懂度下降，或误码率明显恶化，从而出现接收信号强度虽然足够大但通信效果却不好的覆盖不良现象。虽然通过微调不同基站的发射延时可以使覆盖不良区域的位置有所改变，保证部份重点区域的下行信号的覆盖质量，但覆盖不良区域的大小并没有明显减少。
在本人向中国国家知识产权局提交的专利申请“基于扫频调制的复合调频方式及其实现方法和实现装置”(申请号：201010165630.6)中，提供了一种对扫频脉冲载波进行二次频率调制而形成的基于扫频调制的复合调频方式以及相应的调制方法、调制器、解调方法和解调器。为了便于后面的描述，将该基于扫频调制的复合调频方式进行重新命名：由于扫频调制又称Chirp调制，扫频脉冲载波又可称作Chirp脉冲载波；用FM统一代表对扫频脉冲载波进行二次频率调制可能使用的模拟和数字频率调制方式，由此将该基于扫频调制的复合调频方式称作FM/Chirp复合频率调制方式，或简称作FM/Chirp调制。
按FM/Chirp复合频率调制方式产生的已调载波是一种对时延敏感的信号，在同一路已调载波经过不同的时延而形成的多路已调载波样本中，其波形之间的互相关特性会随着各路已调载波所经历的时延的变化而发生改变；在FM/Chirp复合频率调制方式的接收机中，如果解调器所使用的本地Chirp脉冲载波的扫频周期与其中某一路已调载波样本中的Chirp脉冲载波的扫频周期同步时，其他路具有不同时延的已调载波样本就相当于是一个多径干扰信号，在解调过程中可以利用窄带滤波器来抑制其他未用路具有不同时延的已调载波样本所带来的干扰，从而改善接收质量和覆盖效果。
发明内容
本发明要解决的第一个问题是提供一种采用FM/Chirp复合频率调制方式的同频同播方法，将FM/Chirp复合频率调制方式应用于同频同播领域，减少覆盖不良区域。
本发明要解决的第二个问题是提供一种采用FM/Chirp复合频率调制的同频同播方法实现的FM/Chirp同频同播系统，实现单用户的同频同播。
本发明要解决的第三个问题是提供一种采用FM/Chirp复合频率调制的同频同播方法实现的TDMA/FC同频同播系统，实现多用户的同频同播。
为了解决上述问题，先提供一种采用FM/Chirp复合频率调制方式的同频同播方法，再提供采用该同频同播方法实现的一种FM/Chirp同频同播系统和一种TDMA/FC同频同播系统，并结合实施例进一步说明其用途及优越性。
(一)FM/Chirp同频同播方法
一种采用FM/Chirp复合频率调制方式的同频同播方法，简称作FM/Chirp同频同播方法，其内容是：将同一路待传输基带信号分别通过处于不同位置的多个调制器对具有相同中心频率和相同扫频规律的Chirp脉冲载波按FM/Chirp复合频率调制方式进行载波调制，产生相应的多路具有相同中心频率和相同频率变化规律的已调载波；将各个调制器输出的已调载波分别进行功率放大之后再通过信道进行衰减、延时和线性叠加处理，所形成的合成通信信号作为解调器的输入；在解调器中，或选择合成通信信号中的一路已调载波来进行解调并恢复出待传输基带信号的还原样本，或选择合成通信信号中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出待传输基带信号的还原样本；在解调过程中，利用信道对各个调制器输出的已调载波所产生的衰减和时延的不同而导致的波形互相关特性的变化，抑制解调过程中未使用的其他路已调载波所带来的干扰。
图1示出了FM/Chirp复合频率调制方式的解调器的组成结构。该解调器为本人向中国国家知识产权局提交的专利申请“基于扫频调制的复合调频方式及其实现方法和实现装置”(申请号：201010165630.6)中提供的解调器。以采用线性升律扫频规律的Chirp脉冲载波来进行FM/Chirp复合频率调制时的情形为例，图2示出了该FM/Chirp同频同播方法的工作原理。对比图2(a)和图2(b)可知，本地Chirp脉冲载波的频率变化规律(24)与接收到的3路具有不同时延的FM/Chirp复合频率调制已调载波的频率变化规律(21、22、23)均相同，但仅与第二路FM/Chirp复合频率调制已调载波的扫频周期同步，因此在外差式混频器(12)的输出结果S3(t)中的差频分量中，只有第二路FM/Chirp复合频率调制已调载波的外差式混频结果中的差频分量能完整地通过窄带中频滤波器(13)，其他路FM/Chirp复合频率调制已调载波的外差式混频结果中的差频分量会被窄带中频滤波器(13)明显抑制，从而保证了第二路FM/Chirp复合频率调制已调载波的正确地解调。
在实际应用中，多路具有不同时延的FM/Chirp复合频率调制已调载波相当于是从不同的同频同同播基站发射来的具有相同中心频率和相同频率变化规律的FM/Chirp复合频率调制已调载波，或相当于同一基站发射的经过不同路径传输过来的FM/Chirp复合频率调制已调载波；各同频同播基站发射的已调载波具有相同中心频率和相同频率变化规律；在解调器接收到的合成通信信号中，各路FM/Chirp复合频率调制已调载波经历的时延量不同，相当于各路已调载波的扫频周期的起始位置发生了不同的改变，因此各路FM/Chirp复合频率调制已调载波波形之间的互相关特性也发生了变化。
当解调器中本地载波产生电路(11)输出的本地Chirp脉冲载波与其中某一路FM/Chirp复合频率调制已调载波中所包含的Chirp脉冲载波的扫频周期同步，而其他路FM/Chirp复合频率调制已调载波的时延偏差量又大于解调器允许的扫频周期同步误差范围时，经过解调器中外差式混频器(12)和窄带中频滤波器(13)的共同作用，只有扫频周期同步的那一路FM/Chirp复合频率调制已调载波的外差式混频结果中的差频分量能完整地通过窄带中频滤波器(13)，其他路FM/Chirp复合频率调制已调载波的外差式混频结果中的差频分量会被窄带中频滤波器(13)明显抑制，从而保证了只有扫频周期同步的那一路FM/Chirp复合频率调制已调载波能被正确解调。
以采用50KHz扫频，200KHz扫频带宽，解调压缩到12.5KHz的中频带宽的情形为例，解调过程中的最小可分辨时延差约为±1/20扫频周期，亦即时延偏差大于±1微秒以上的其他路已调载波所造成的干扰可以在解调过程被有效抑制。显然，多路已调载波之间出现幅度相近且时延差为±1微秒以内的概率明显低于出现幅度相近且时延差在几微秒～十几微秒之间的概率，因此采用FM/Chirp复合频率调制方式后，利用解调过程中的频率压缩效应能明显减少多路同频同播已调载波之间形成相互干扰的概率，从而可以明显改善接收质量和覆盖效果。
当然了，如果有2路或2路以上的FM/Chirp复合频率调制已调载波的幅度和时延量均很接近，且均落于解调器允许的扫频周期同步误差范围(如±1微秒)之内，则满足这种幅度和时延误差条件的多路FM/Chirp复合频率调制已调载波之间仍然存在相互干扰。在这种情况下，如果传输的是模拟话音，时延误差在±1微秒以内的多路模拟话音的还原样本相叠加所导致的对模拟话音可懂度的影响可以忽略；如果传输的是几十Kbps的数据，时延误差在±1微秒以内的多路数字码元的还原样本相叠加所导致的对数字码元波形失真度的影响，也仍在解调所允许的失真度范围之内。此外，在解调过程中，还可以调整解调器中本地载波产生电路(11)输出的本地Chirp脉冲载波的扫频周期相位，更换到其他路FM/Chirp复合频率调制已调载波上进行解调，以进一步减小同频同播的多路已调载波线性叠加所造成的不利影响。
(二)FM/Chirp同频同播系统
一种采用上述FM/Chirp同频同播方法实现的同频同播系统，简称作FM/Chirp同频同播系统，由2个或2个以上的处于不同位置的发射机、无源多输入多输出信道和解调器组成；其中，发射机由一个调制器和一个谐振功率放大器构成；无源多输入多输出信道的每路输出是输入至该信道的各路输入信号经过衰减、延时和线性叠加处理而形成的合成结果，其中的衰减、延时和线性叠加处理根据应用要求的不同而有不同的先后实施顺序和实施次数；
将同一路待传输基带信号分别输入至各个发射机中；在每个发射机中，将待传输基带信号送入调制器按FM/Chirp复合频率调制方式进行载波调制，所获得的已调载波通过谐振功率放大器进行功率放大之后从与该发射机相对应的1个输入端输入至无源多输入多输出信道中；各个发射机中的调制器，在载波调制过程中所使用的Chirp脉冲载波具有相同中心频率和相同扫频规律，其输出的已调载波具有相同中心频率和相同频率变化规律；各个发射机输出的已调载波经过无源多输入多输出信道的衰减、延时和线性叠加处理之后，所形成的合成通信信号作为解调器的输入；
在每个解调器中，或选择合成通信信号中的一路已调载波进行解调并恢复出待传输基带信号的还原样本，或选择合成通信信号中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出待传输基带信号的还原样本；在解调过程中，利用无源多输入多输出信道对各个发射机输出的已调载波所产生衰减和时延的不同而导致的各路已调载波之间的波形互相关特性的变化，抑制在解调过程中未使用的具有不同时延的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰。
图3示出了一种实现结构的FM/Chirp同频同播系统，由发射机A(301)、发射机B(302)、无源多输入多输出信道(303)和接收机(304)组成。其工作流程如下：
将待传输基带信号b(t)分别送入发射机A(301)和发射机B(302)中；在发射机A(301)中，将待传输基带信号b(t)送入调制器(305)，按FM/Chirp复合频率调制方式进行载波调制，将所获得的已调载波经过谐振功率放大器(306)进行功率放大之后作为该发射机的输出(eA(t))，并从与该发射机相对应的一个输入端输入至无源多输入多输出信道(303)中；类似地，在发射机B(302)中，也有同样的调制和谐振功率放大过程，其输出(eB(t))从与该发射机相对应的一个输入端输入至无源多输入多输出信道(303)中；
在发射机A(301)和发射机B(302)中，载波调制过程中使用的Chirp脉冲载波具有相同中心频率和相同扫频规律，它们输出的已调载波具有相同中心频率和相同频率变化规律；无源多输入多输出信道(303)将输入至其中的各路已调载波进行衰减、延时和线性叠加处理，所形成的合成通信信号(e’(t))作为接收机(304)的输入；
在接收机(304)中，解调器(307)或选择合成通信信号(e’(t))中的一路已调载波进行解调并恢复出待传输基带信号b(t)的还原样本b’(t)，或选择合成通信信号(e’(t))中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出待传输基带信号b(t)的还原样本b’(t)；在解调过程中，利用无源多输入多输出信道(303)对各个发射机输出的已调载波所产生衰减和时延的不同而导致的各路已调载波之间的波形互相关特性的变化，抑制在解调过程中未使用的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰。
(三)TDMA/FC同频同播系统
一种采用前述FM/Chirp同频同播方法实现的TDMA/FC同频同播系统，由2个或2个以上的处于不同位置的发射机、无源多输入多输出信道和数量等于或多于发射机数量的接收机组组成；其中，发射机由2个或2个以上的时域压缩器、一个时分复用器、一个调制器和一个谐振功率放大器构成；无源多输入多输出信道的每路输出是输入至该信道的各路输入信号经过衰减、延时和线性叠加处理而形成的合成结果，其中的衰减、延时和线性叠加处理根据应用要求的不同而有不同的先后实施顺序和实施次数；每个接收机组对应一个发射机，每个接收机组中有接收机数量与该接收机组所对应发射机中时域压缩器的数量相同；每个接收机包括一个解调器、一个时分解复用器和一个时域扩展器。在该系统中，由于采用了TDMA多址方式，并采用了FM/Chirp复合频率调制方式，因此将其简称作TDMA/FC同频同播系统。
将一组待传输基带信号分别输入至各个发射机中，每组待传输基带信号包含2路或2路以上的待传输基带信号；在每个发射机中，先将该组中的每路待传输基带信号送入1个相应的时域压缩器进行时域压缩，形成相应路数的待传输基带信号的时域压缩样本；再将各路待传输基带信号的时域压缩样本送入时分复用器进行时分复用，形成1路待传输基带总信号；在待传输基带总信号中，各路待传输基带信号的时域压缩样本的时域位置相互错开；将该待传输基带总信号输入至调制器按FM/Chirp复合频率调制方式进行载波调制，所获得的已调载波经过谐振功率放大器进行功率放大之后作为该发射机的输出；
各个发射机中的调制器在进行载波调制过程中所使用的Chirp脉冲载波具有相同中心频率和相同扫频规律，其输出的已调载波具有相同中心频率和相同频率变化规律；每个发射机输出的已调载波，经过谐振功率放大器进行功率放大之后，从与该发射机相对应的1个输入端输入至无源多输入多输出信道中；各个发射机输出的已调载波经过无源多输入多输出信道的衰减、延时和线性叠加处理之后，所形成的合成通信信号作为各个接收机的输入；
在每个接收机中，将输入至该接收机的合成通信信号作为解调器的输入；在解调器中，或选择合成通信信号中的一路已调载波进行解调并恢复出该路已调载波所承载的待传输基带总信号的还原样本，或选择合成通信信号中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出待传输基带总信号的还原样本；在解调过程中，利用无源多输入多输出信道对各个发射机输出的已调载波所产生的衰减和时延的不同而导致的各路已调载波之间的波形互相关特性的变化，抑制在解调过程中未使用的具有不同时延的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰；
将解调器输出的待传输基带总信号的还原样本送入时分解复用器；利用各路待传输基带信号的时域压缩样本在待传输基带总信号中的时域位置相互错开的特性，时分解复用器分离出该接收机所对应路的待传输基带信号的时域压缩样本的还原样本，将该路待传输基带信号的时域压缩样本的还原样本分别送入一个相应的时域扩展器；时域扩展器将输入至其中的待传输基带信号的时域压缩样本的还原样本进行时域扩展，并将所获得待传输基带信号的还原样本对外输出。
图4示出了一种实现结构的TDMA/FC同频同播系统，由发射机A(401)、发射机B(402)、无源多输入多输出信道(403)和同属于一个接收机组中的接收机1(404)和接收机2(405)组成。其工作流程如下：
将待传输基带信号b1(t)和待传输基带信号b2(t)同时送入发射机A(401)和发射机B(402)中；在发射机A(401)中，将待传输基带信号b1(t)送入时域压缩器1(406)进行时域压缩，获得待传输基带信号b1(t)的时域压缩样本cb1(t)；将待传输基带信号b2(t)送入时域压缩器2(407)进行时域压缩，获得待传输基带信号b2(t)的时域压缩样本cb2(t)；将时域压缩样本cb1(t)和时域压缩样本cb2(t)送入时分复用器(408)进行时分复用，获得时域压缩样本cb1(t)和时域压缩样本cb2(t)的合成样本cbA(t)；将合成样本cbA(t)送入调制器(409)按FM/Chirp复合频率调制方式进行载波调制，将所获得的已调载波经过谐振功率放大器(410)进行功率放大之后作为该发射机的输出(eA(t))，并从与该发射机相对应的一个输入端输入至无源多输入多输出信道(403)中；类似地，在发射机B(402)中，也有同样的时域压缩、时分复用、载波调制和谐振功率放大过程，其输出(eB(t))从与该发射机相对应的一个输入端输入至无源多输入多输出信道(403)中；
在发射机A(401)和发射机B(402)中，载波调制过程中所使用的Chirp脉冲载波具有相同中心频率和相同扫频规律，它们输出的已调载波具有相同的中心频率和相同的频率变化规律；无源多输入多输出信道(403)将输入至其中的各路已调载波进行衰减、延时和线性叠加处理，所形成的合成通信信号(eA’(t))作为接收机1(404)的输入，所形成的合成通信信号(eB’(t))作为接收机2(405)的输入；
在接收机1(404)中，解调器(411)或选择合成通信信号(eA’(t))中的一路已调载波进行解调并恢复出合成样本cbA(t)或合成样本cbB(t)的还原样本cb’(t)，或选择合成通信信号(eA’(t))中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出合成样本cbA(t)或合成样本cbB(t)的还原样本cb’(t)；在解调过程中，利用无源多输入多输出信道(403)对各个发射机输出的已调载波所产生衰减和时延的不同而导致的各路已调载波之间的波形互相关特性的变化，抑制在解调过程中未使用的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰；将还原样本cb’(t)送入时分解复用器(412)，分离出该接收机所对应的待传输基带信号b1(t)的时域压缩样本cb1(t)的还原样本cb1’(t)；将还原样本cb1’(t)送入时域扩展器(413)进行时域扩展，获得待传输基带信号b1(t)的还原样本b1’(t)；
类似地，在接收机2(405)中，解调器(411)或选择合成通信信号(eB’(t))中的一路已调载波进行解调并恢复出合成样本cbA(t)或合成样本cbB(t)的还原样本cb’(t)，或选择合成通信信号(eB’(t))中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出合成样本cbA(t)或合成样本cbB(t)的还原样本cb’(t)；在解调过程中，利用无源多输入多输出信道(403)对各个发射机输出的已调载波所产生衰减和时延的不同而导致的各路已调载波之间的波形互相关特性的变化，抑制在解调过程中未使用的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰；将还原样本cb’(t)送入时分解复用器(412)，分离出该接收机所对应的待传输基带信号b2(t)的时域压缩样本cb2(t)的还原样本cb2’(t)；将还原样本cb2’(t)送入时域扩展器(413)进行时域扩展，获得待传输基带信号b2(t)的还原样本b2’(t)。
有益效果
与已有的同频同播寻呼系统、常规同频同播系统和模拟集群同频同播系统相比，本发明所提供的FM/Chirp同频同播方法及其应用系统，由于采用了FM/Chirp复合频率调制方式，其使用的FM/Chirp复合频率调制载波是一种对时延敏感的信号，具有相同中心频率和相同频率变化规律的已调载波在经过不同时延而形成的多路已调载波样本的波形之间的互相关特性随着各路已调载波所经历的时延的变化而发生改变，利用FM/Chirp复合频率调制的解调过程中的频率压缩效应，可以抑制解调过程中未使用的具有不同时延量的其他路已调载波所带来的干扰，使出现幅度相近但时延不同的多路已调载波之间形成相互干扰的概率明显减少，从而改善接收质量和覆盖效果。此外，FM/Chirp复合频率调制载波仍是频率调制载波，便于采用谐振功率放大器来实现大功率发射和大范围覆盖；再利用FM/Chirp复合频率调制本身所具有抗干扰特性，能实现比常规同频同播系统和模拟集群同频同播系统更好的覆盖性能；通过引入TDMA，还可实现多个用户的同时同频同播，从而提高了信道容量和频谱利用率。
附图说明
图1所示为一种FM/Chirp复合频率调制方式的解调器；其中，11是本地扫频脉冲载波产生电路，12是外差式混频器，13是窄带中频滤波器，14是二次频率调制所对应类型的频率解调电路，15是强度检测电路，16是扫频周期相位调整电路。
图2所示为FM/Chirp同频同播方法的工作原理示意图；图2(a)中，21、22和23分别为三路具有不同时延的FM/Chirp复合频率调制载波的频率变化规律(以采用线性升律的扫频规律为例)，fR为接收到的FM/Chirp复合频率调制载波的中心频率；图2(b)中，24为如图1所示解调器中本地扫频脉冲载波产生电路(11)输出的Chirp脉冲载波的频率变化规律，fL为本地Chirp脉冲载波的中心频率；图2(c)中，25为第1路FM/Chirp复合频率调制载波的外差式混频结果中差频分量的频率变化规律，26为第2路FM/Chirp复合频率调制载波的外差式混频结果中差频分量的频率变化规律，27为第3路FM/Chirp复合频率调制载波的外差式混频结果中差频分量的频率变化规律，28为窄带中频滤波器(13)的幅-频特性，fIF为差频分量的中心频率。
图3所示为一种实现结构的FM/Chirp同频同播系统；图3(a)为系统总体组成结构，301是发射机A，302是发射机B，303是无源多输入多输出信道，304是接收机；图3(b)为发射机A(301)和发射机B(302)的组成结构，305是FM/Chirp调制器，306是谐振功率放大器；该图中输入、输出变量的下标，X的取值为A或B；图3(c)为接收机(304)的组成结构，307是FM/Chirp解调器。
图4所示为一种实现结构的TDMA/FC同频同播系统；图4(a)为系统总体组成结构，401是发射机A，402是发射机B，403是无源多输入多输出信道，404是接收机1，405是接收机2；图4(b)为发射机A(401)和发射机B(402)的组成结构，406是时域压缩器1，407是时域压缩器2，408是时分复用器，409是FM/Chirp调制器，410是谐振功率放大器；该图中输入、输出变量下标，X的取值为A或B。图4(c)为接收机1(404)和接收机2(405)的组成结构，411是FM/Chirp解调器，412是时分解复用器，413是时域扩展器；该图中输入、输出变量下标，i的取值为1或2；
图5所示为实施例1使用的FM/Chirp同频同播系统的组成结构；501是基站A发射部份，502是基站A发射部份使用的发射天线，503是基站B发射部份，504是基站B发射部份使用的发射天线，505是移动台接收部份，506是移动台接收部份使用的接收天线，507是发射天线(502)至接收天线(506)之间的无线信道，508是发射天线(504)至接收天线(506)之间的无线信道。
图6所示为实施例2使用的TDMA/FC同频同播系统的组成；601是基站A发射部份，602是基站A发射部份使用的发射天线，603是基站B发射部份，604是基站B发射部份使用的发射天线，605是移动台1接收部份，606是移动台1接收部份使用的接收天线，607是移动台2接收部份，608是移动台2接收部份使用的接收天线，609是发射天线(602)至接收天线(606)之间的无线信道，610是发射天线(602)至接收天线(608)之间的无线信道，611是发射天线(604)至接收天线(608)之间的无线信道，612是发射天线(604)至接收天线(606)之间的无线信道。
具体实施方式
实施例1
本实施例用于说明FM/Chirp同频同播系统的工作过程。系统组成结构如图5所示，基站A发射部份(501)和基站B发射部份(503)的组成结构如图3(b)所示，移动台接收部份(505)的组成结构如图3(c)所示。该系统的工作流程如下：
相同的待传输基带信号b(t)分别送入基站A发射部份(501)和基站B发射部份(503)中；在基站A发射部份(501)中，将待传输基带信号b(t)送入调制器(305)，按FM/Chirp复合频率调制方式对Chirp脉冲载波进行载波调制，将所获得的已调载波经过谐振功率放大器(306)进行功率放大之后作为该发射机的输出(eA(t))，并通过发射天线(502)和无线信道(507)传输至接收天线(506)；类似地，在基站B发射部份(503)中，将待传输基带信号b(t)送入调制器(305)按FM/Chirp复合频率调制方式对Chirp脉冲载波进行载波调制，将所获得的已调载波经过谐振功率放大器(306)进行功率放大之后作为该发射机的输出(eB(t))，并通过发射天线(504)和无线信道(508)传输至接收天线(506)；
在基站A发射部份(501)和基站B发射部份(503)中，载波调制过程中所使用的Chirp脉冲载波具有相同中心频率和相同扫频规律，所输出的已调载波具有相同的中心频率和相同的频率变化规律；接收天线(506)将接收到的信号进行线性叠加，所获得的合成通信信号(e’(t))作为移动台接收部份(505)的输入信号；
在移动台接收部份(505)中，解调器(307)或选择合成通信信号(e’(t))中的一路已调载波进行解调并恢复出待传输基带信号b(t)的还原样本b’(t)，或选择合成通信信号(e’(t))中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出待传输基带信号b(t)的还原样本b’(t)；在解调过程中，利用无线信道(507、508)对各个发射机输出的已调载波所产生衰减和时延的不同而导致的各路已调载波之间的波形互相关特性的变化，抑制在解调过程中未使用的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰。
实施例2
本实施例用于说明TDMA/FC同频同播系统的工作过程。系统组成结构如图6所示，基站A发射部份(601)和基站B发射部份(603)的组成结构如图4(b)所示，移动台1接收部份(605)和移动台2接收部份(607)的组成结构如图4(c)所示。该系统的工作流程如下：
待传输基带信号b1(t)和待传输基带信号b2(t)同时送入基站A发射部份(601)和基站B发射部份(603)中；
在基站A发射部份(601)中，将待传输基带信号b1(t)送入时域压缩器1(406)进行时域压缩，获得待传输基带信号b1(t)的时域压缩样本cb1(t)；将待传输基带信号b2(t)送入时域压缩器2(407)进行时域压缩，获得待传输基带信号b2(t)的时域压缩样本cb2(t)；将时域压缩样本cb1(t)和时域压缩样本cb2(t)送入时分复用器(408)进行时分复用，获得时域压缩样本cb1(t)和时域压缩样本cb2(t)的合成样本cbA(t)；将合成样本cbA(t)送入调制器(409)按FM/Chirp复合频率调制方式进行载波调制，将所获得的已调载波经过谐振功率放大器(410)进行功率放大之后作为该发射机的输出(eA(t))，并通过发射天线(602)和无线信道(609)传输至接收天线(606)，通过发射天线(602)和无线信道(610)传输至接收天线(608)；
类似地，在基站B发射部份(603)中，将待传输基带信号b1(t)送入时域压缩器1(406)进行时域压缩，获得待传输基带信号b1(t)的时域压缩样本cb1(t)；将待传输基带信号b2(t)送入时域压缩器2(407)进行时域压缩，获得待传输基带信号b2(t)的时域压缩样本cb2(t)；将时域压缩样本cb1(t)和时域压缩样本cb2(t)送入时分复用器(408)进行时分复用，获得时域压缩样本cb1(t)和时域压缩样本cb2(t)的合成样本cbB(t)；将合成样本cbB(t)送入调制器(409)按FM/Chirp复合频率调制方式进行载波调制，将所获得的已调载波经过谐振功率放大器(410)进行功率放大之后作为该发射机的输出(eB(t))，并通过发射天线(604)和无线信道(612)传输至接收天线(606)，通过发射天线(604)和无线信道(611)传输至接收天线(608)；
在基站A发射部份(601)和基站B发射部份(603)中，载波调制所使用的Chirp脉冲载波具有相同中心频率和相同扫频规律，所输出的已调载波具有相同的中心频率和相同的频率变化规律；接收天线(606)将接收到的信号进行线性叠加，所获得的合成通信信号(e1’(t))作为移动台1接收部份(605)的输入信号；接收天线(608)将接收到的信号进行线性叠加，所获得的合成通信信号(e2’(t))作为移动台2接收部份(607)的输入信号；
在移动台1接收部份(605)中，解调器(411)或选择合成通信信号(eA’(t))中的一路已调载波进行解调并恢复出合成样本cbA(t)或合成样本cbB(t)的还原样本cb’(t)，或选择合成通信信号(eA’(t))中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出合成样本cbA(t)或合成样本cbB(t)的还原样本cb’(t)；在解调过程中，利用无线信道(609、612)对各个发射机输出的已调载波所产生衰减和时延的不同而导致的各路已调载波之间的波形互相关特性的变化，抑制在解调过程中未使用的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰；将还原样本cb’(t)送入时分解复用器(412)，分离出该接收机所对应的待传输基带信号b1(t)的时域压缩样本cb1(t)的还原样本cb1’(t)；将还原样本cb1’(t)送入时域扩展器(413)进行时域扩展，获得待传输基带信号b1(t)的还原样本b1’(t)。
类似地，在移动台2接收部份(607)中，解调器(411)或选择合成通信信号(eB’(t))中的一路已调载波进行解调并恢复出合成样本cbA(t)或合成样本cbB(t)的还原样本cb’(t)，或选择合成通信信号(eB’(t))中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出合成样本cbA(t)或合成样本cbB(t)的还原样本cb’(t)；在解调过程中，利用无线信道(610、611)对各个发射机输出的已调载波所产生衰减和时延的不同而导致的各路已调载波之间的波形互相关特性的变化，抑制在解调过程中未使用的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰；将还原样本cb’(t)送入时分解复用器(412)，分离出该接收机所对应的待传输基带信号b1(t)的时域压缩样本cb2(t)的还原样本cb2’(t)；将还原样本cb2’(t)送入时域扩展器(413)进行时域扩展，获得待传输基带信号b2(t)的还原样本b2(t)。

Claims (3)

1.一种FM/Chirp同频同播方法，其内容是：按某种频率调制方式，将同一路待传输基带信号同时通过处于不同位置的多个调制器分别进行载波调制，产生相应的多路具有相同中心频率和相同频率变化规律的已调载波；将各个调制器输出的已调载波分别进行功率放大之后再通过信道进行衰减、延时和线性叠加处理，所形成的合成通信信号作为解调器的输入；在解调器中，或选择合成通信信号中的一路已调载波来进行解调并恢复出待传输基带信号的还原样本，或选择合成通信信号中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出待传输基带信号的还原样本；在解调过程中，利用信道对各个调制器输出的已调载波所产生的衰减和时延的不同而导致的波形特征变化，抑制解调过程中未使用的其他路已调载波所带来的干扰；
其特征在于：所述某种频率调制方式为FM/Chirp复合频率调制方式；所述载波调制，各个调制器所使用的载波是具有相同中心频率和相同扫频规律的Chirp脉冲载波；所述波形特征变化是指合成通信信号中各路已调载波之间的波形互相关特性的变化。
2.一种根据权利要求1所述的FM/Chirp同频同播方法实现的FM/Chirp同频同播系统，由2个或2个的以上处于不同位置的发射机、无源多输入多输出信道和解调器组成；其中，发射机由一个调制器和一个谐振功率放大器构成；无源多输入多输出信道的每路输出是输入至该信道的各路输入信号经过衰减、延时和线性叠加处理而形成的合成结果，其中的衰减、延时和线性叠加处理根据应用要求的不同而有不同的先后实施顺序和实施次数；
将同一路待传输基带信号同时输入至各个发射机中；在每个发射机中，按某种频率调制方式，将待传输基带信号送入调制器进行载波调制，所获得的已调载波通过谐振功率放大器进行功率放大之后从与该发射机相对应的1个输入端输入至无源多输入多输出信道中；各个发射机输出的已调载波具有相同中心频率和相同频率变化规律；各个发射机输出的已调载波经过无源多输入多输出信道的衰减、延时和线性叠加处理之后，所形成的合成通信信号作为解调器的输入；
每个解调器中，或选择合成通信信号中一路已调载波进行解调并恢复出待传输基带信号的还原样本，或选择合成通信信号中多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出待传输基带信号的还原样本；在解调过程中，利用无源多输入多输出信道对各个发射机输出的已调载波所产生衰减和时延的不同而导致的波形特征变化，抑制在解调过程中未使用的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰；
其特征在于：所述某种频率调制方式为FM/Chirp复合频率调制方式；所述载波调制，各个发射机中的调制器所使用的载波为具有相同中心频率和相同扫频规律的Chirp脉冲载波；所述波形特征变化，是指合成通信信号中各路已调载波之间的波形互相关特性的变化。
3.一种采用权利要求1所述的FM/Chirp同频同播方法实现的TDMA/FC同频同播系统，由2个或2个以上的处于不同位置的发射机、无源多输入多输出信道和数量等于或多于发射机数量的接收机组组成；其中，发射机由2个或2个以上的时域压缩器、一个时分复用器、一个调制器和一个谐振功率放大器构成；无源多输入多输出信道的每路输出是输入至该信道的各路输入信号经过衰减、延时和线性叠加处理而形成的合成结果，其中的衰减、延时和线性叠加处理根据应用要求的不同而有不同的先后实施顺序和实施次数；每个接收机组对应一个发射机，每个接收机组中的接收机数量与该接收机组所对应的发射机中时域压缩器的数量相同；每个接收机中包括一个解调器、一个时分解复用器和一个时域扩展器；
将一组待传输基带信号同时输入至各个发射机中，每组待传输基带信号中包含2路或2路以上的待传输基带信号；在每个发射机中，先将该组中的各路待传输基带信号分别送入1个时域压缩器进行时域压缩，形成相应路数的待传输基带信号的时域压缩样本；再将各路待传输基带信号的时域压缩样本送入时分复用器进行时分复用，形成1路待传输基带总信号；在待传输基带总信号中，各路待传输基带信号的时域压缩样本的时域位置相互错开；将该待传输基带总信号输入至调制器；
在调制器中，采用某种频率调制方式，将输入至其中的待传输基带总信号进行载波调制，并将所获得的已调载波经过谐振功率放大器进行功率放大之后作为该发射机的输出；各个发射机输出的已调载波具有相同中心频率和相同频率变化规律，每个发射机输出的已调载波从与该发射机相对应的1个输入端输入至无源多输入多输出信道中；各个发射机输出的已调载波经过无源多输入多输出信道的衰减、延时和线性叠加处理之后，所形成的合成通信信号作为各个接收机的输入；
在每个接收机中，将输入至该接收机的合成通信信号作为解调器的输入；在解调器中，或选择合成通信信号中的一路已调载波进行解调并恢复出该路已调载波所承载的待传输基带总信号的还原样本，或选择合成通信信号中的多路已调载波进行解调并将相应的解调结果按某种方法处理后恢复出待传输基带总信号的还原样本；在解调过程中，利用无源多输入多输出信道对各个发射机输出的已调载波所产生的衰减和时延的不同而导致的波形特征变化，抑制在解调过程中未使用的其他发射机输出的已调载波所带来的干扰；
将解调器输出的待传输基带总信号的还原样本送入时分解复用器；利用各路待传输基带信号的时域压缩样本在待传输基带总信号中的时域位置相互错开的特性，时分解复用器分离出该接收机所对应路的待传输基带信号的时域压缩样本的还原样本，并将该路待传输基带信号的时域压缩样本的还原样本分别送入一个相应的时域扩展器；时域扩展器将输入至其中的待传输基带信号的时域压缩样本的还原样本进行时域扩展，并将所获得待传输基带信号的还原样本对外输出；
其特征在于：所述某种频率调制方式为FM/Chirp复合频率调制方式；所述载波调制，各个发射机中的调制器所使用的载波为具有相同中心频率和相同扫频规律的Chirp脉冲载波；所述波形特征变化，是指合成通信信号中各路已调载波之间的波形互相关特性的变化。
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