CN102710580A - 调相和对称升余弦调频的联合调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种调相和对称升余弦调频的联合调制方法。先产生四个相互正交的已调信号波形样本，其中两个为调相信号，另外两个为对称升余弦调频信号；再将待调制的二进制信息码元进行分组，每相邻3个信息码元为一组，根据相应的映射关系选择已调信号波形样本，并加入极性，获得已调信号。本方法产生的已调信号波形为恒幅的，具有较强的抗幅度衰落能力，已调信号波形样本包含调相信号和对称升余弦调频信号，后者为非线性调频信号，具有较强的抗截获能力。

Description

调相和对称升余弦调频的联合调制方法

技术领域

本发明涉及的是数字通信领域的一种多进制数字调制方法。

背景技术

数字通信中，相移键控（Phase Shift Keying，PSK）作为一种相位调制方法，通过改变载波的相位来载荷信息。由于多进制调相方法虽然具有较大的载荷信息的能力，但抗噪能力较差，系统性能受各星座信号间非正交性影响，解调性能偏低。

为了解决采用8PSK（8相相移键控）或16PSK（16相相移键控）调制方式的系统性能受各星座点间非正交性影响，采用QPSK（4相相移键控）的系统有容量偏低的问题。公开号为CN 101588332A的专利文件中公开了一种余弦与切普信号联合的信号调制和解调方法及基于所述方法的信号发射和接收方法。其做法是：将相移键控与线性调频相结合，选出四路正交信号，其中两路为调相信号，两路为线性调频信号，将进行串/并转换后获得的4路二进制数字信号与所述4路正交信号进行调制，获得4路调制信号，相加后实现调制。

但是上述调制方法产生的已调信号波形不是恒幅的，使其抗衰落能力较差，信号存在较大的峰均比值，发射机后端的功率放大器需要有很大的线性区域。并且所用已调信号波形样本为常规的调相信号和线性调频信号，使得该信号抗截获能力低，保密性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产生的已调信号具有较强的抗幅度衰落能力和抗截获能力的调相和对称升余弦调频的联合调制方法。

本发明的目的是这样实现的：先产生四个相互正交的已调信号波形样本，其中两个为调相信号，另外两个为对称升余弦调频信号；再将待调制的二进制信息码元进行分组，每相邻3个信息码元为一组，根据相应的映射关系选择已调信号波形样本，并加入极性，获得已调信号。

本发明还可以包括：

1、所述的两个调相信号分别为sin(2πf_ct)和cos(2πf_ct)，其中f_c为载波频率、t为时间。

2、所述的两个对称升余弦调频信号分别为 $\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.$ 和 $\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.,$ 其中T为符号周期、D为调制参数，并且有D＝BT，B为对称升余弦调频信号的调频带宽。

3、所述四个相互正交的已调信号波形样本s₁(t)、s₂(t)、s₃(t)和s₄(t)分别为：

$s_1\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.$

$s_2\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.$

s₃(t)＝sin(2πf_ct),0≤t≤T

s₄(t)＝cos(2πf_ct),0≤t≤T

4、所述将待调制的二进制信息码元进行分组，每相邻3个信息码元为一组过程中：最后一组若不足3个，用“0”补齐。

5、所述根据每组信息码元的数值与已调波形样本间的映射准则，生成已调信号包括：第i组信息码元数据对应的已调信号为：

当第i组信息码元为“000”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“100”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“010”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“110”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“001”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“101”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:s_iT(t)＝-sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“011”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“111”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:s_iT(t)＝-cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT。

本发明与现有技术相比较，具有如下的技术特点：

（1）抗幅度衰落能力强：采用本方法产生的已调信号幅度为恒定的，在衰落信道中，接收端可采用功率自动增益控制算法来抑制幅度衰落。

（2）频带利用率高：本调制方法产生的已调信号波形样本，一次载荷3bit信息，传输效率是QPSK调制方式的1.5倍。

（3）抗截获能力强：本调制方法采用的已调信号波形样本中包含非线性调频信号，相对于常规的调相信号和线性调频信号不易被非合作方所识别。

附图说明

图1是本发明的调制原理框图。

图2是本发明的调制流程图。

图3是本发明的已调信号功率密度谱仿真曲线。

图4是本发明的误比特率曲线（高斯白噪声信道）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更详细地描述

图1是本发明的调制原理框图。待传输的二进制信息码元首先进行分组，每相邻3个信息码元为一组，可以采用串/并转换模块来实现；设置好系统要求的调频带宽B₀和符号周期T后，波形样本生成器根据所述四路波形样本的表达式产生四路波形样本s₁(t)、s₂(t)、s₃(t)和s₄(t)；波形选择极性映射模块按照所述映射原则，根据每组信息码元的数值选择相应的波形样本并加入相应的极性输出，即可实现调制。

图2是本发明的调制流程图。调制流程如下：首先初始化，设置系统要求的调制带宽B₀、符号周期T和载波频率f_c；然后选择相应的调制参数D，生成四个相互正交的已调信号波形样本；将二进制信息码元进行分组，相邻3个码元为一组；按照信息码元与波形样本的映射准则，选择相应的已调信号波形，并加入极性；最后输出已调信号，完成整个调制过程。

图3是本发明的已调信号功率密度谱仿真曲线。仿真条件为符号周期为1ms，载波频率为16kHz，采样率为256kHz。可见已调信号的频域能量较集中在载波附近，说明调相信号和对称升余弦调频信号可以实现频谱共用，又由于本方法一个样本波形可以传输3bit信号，从而使本方法具有较高的频带利用率。

图4是本发明的误比特率仿真曲线。图中将本方法的误比特率与QPSK调制方法进行了比较，仿真的信道为加性高斯白噪声信道。两种调制方法的仿真条件相同，符号周期为1ms，载波频率为16kHz，采样率为256kHz，共仿真了1000000个信息码元。图中的横坐标为每比特信号能量/高斯白噪声的单边功率谱密度，可见当信噪比较高时，本方法的解调性能较QPSK差了不到1dB，对系统的通信性能影响不大，但本方法传输信息的速率却是QPSK调制方法的1.5倍，可见本方法具有较好的应用前景。

本发明的具体实现步骤为：

1.根据系统要求的调频带宽B₀、符号周期T，选择调制参数D≤TB₀。其中可选的调制参数D的数值是根据仿真得到的，个数是可列的，按从小到大为：5.54、13.44、21.41、29.4……

2.根据系统要求的载波频率f_c、符号周期T和调制参数D，生成四个相互正交的已调信号波形样本s₁(t)、s₂(t)、s₃(t)和s₄(t)，即：

$s_1\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.$

$s_2\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.$

s₃(t)＝sin(2πf_ct),0≤t≤T

s₄(t)＝cos(2πf_ct),0≤t≤T

3.将待调制的二进制信息码元进行分组，每组包含3个二进制信息码元，最后一组若不足3个，用“0”补齐。

4.根据每组信息码元的数值与已调波形样本间的映射准则，生成已调信号。映射准则为：

信息码元组“000”对应s₁(t)；信息码元组“100”对应-s₁(t)；

信息码元组“010”对应s₂(t)；信息码元组“110”对应-s₂(t)；

信息码元组“001”对应s₃(t)；信息码元组“101”对应-s₃(t)；

信息码元组“011”对应s₄(t)；信息码元组“111”对应-s₄(t)；

四个已调信号波形样本的构造过程为：

调相信号的中心频率为f_c，信号时长为T，则两个调相信号分别为sin(2πf_ct)和cos(2πf_ct)，信号时间范围为[0,T]。

对称升余弦信号的中心频率为f_c，信号时长为T，调制参数为D，并且有D＝BT，B为对称升余弦信号的调频带宽，两个对称升余弦信号分别为 $\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.$ 和 $\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right..$

由于两个调相信号为正交的，则只需要通过控制对称升余弦信号的调制参数D来使四个信号为相互正交的。调制参数D的选取推导过程如下：

四个信号的表达式为：

$s_1\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.---\left(1\right)$

$s_2\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.---\left(2\right)$

s₃(t)＝sin(2πf_ct),0≤t≤T    (3)

s₄(t)＝cos(2πf_ct),0≤t≤T    (4)

s₁(t)与s₂(t)的相关值ρ₁₂推导过程如下：

${\mathrm{\ρ}}_{12}={\∫}_0^T{s}_1\left(t\right)s_2\left(t\right)\mathrm{dt}$

$={\∫}_0^{T/2}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-\frac{D}{8}\sin \left(\frac{4\mathrm{\πt}}{T}\right)+\frac{\mathrm{\πDt}}{2T}]\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-\frac{D}{8}\sin \left(\frac{4\mathrm{\πt}}{T}\right)+\frac{\mathrm{\πDt}}{2T}]\mathrm{dt}$

$+{\∫}_{T/2}^T\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+\frac{D}{8}\sin \left(\frac{4\mathrm{\πt}}{T}\right)-\frac{\mathrm{\πDt}}{2T}+\frac{\mathrm{\πD}}{2}]\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+\frac{D}{8}\sin \left(\frac{4\mathrm{\πt}}{T}\right)-\frac{\mathrm{\πDt}}{2T}+\frac{\mathrm{\πD}}{2}]\mathrm{dt}$

$=J_0\left(\frac{D}{4}\right)[\cos \left(\frac{\mathrm{\πD}}{2}\right)-1]\left[\frac{\mathrm{\πDT}}{{\left(4\mathrm{\π}{f}_{c}T\right)}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}\right]---\left(5\right)$

$+\underset{n=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{J}_{2n}\left(\frac{D}{4}\right)[\cos \left(\frac{\mathrm{\πD}}{2}\right)-1][\frac{\mathrm{\πDT}}{{(8\mathrm{\πn}+4\mathrm{\π}{f}_{c}T)}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}+\frac{\mathrm{\πDT}}{{(8\mathrm{\πn}-4\mathrm{\π}{f}_{c}T)}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}]$

$+\underset{n=0}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{J}_{2n+1}\left(\frac{D}{4}\right)[\cos \left(\frac{\mathrm{\πD}}{2}\right)-1]\{\frac{4\mathrm{\πT}(2n+1+f_{c}T)}{{[4(2n+1)\mathrm{\π}+4\mathrm{\π}{f}_{c}T]}^T-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}+\frac{4\mathrm{\πT}(2n+1-f_{c}T)}{{[4(2n+1)\mathrm{\π}-4\mathrm{\π}{f}_{c}T]}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}\}$

其中J_n(x)为第一类贝塞尔函数，对(5)进行数值计算可得：调制参数D在其范围内变化时，ρ₁₂的值总保持在10^-3以下，则可将s₁(t)与s₂(t)看成近似为正交的。

s₁(t)与s₃(t)的相关值ρ₁₃推导过程如下：

${\mathrm{\ρ}}_{12}={\∫}_0^T{s}_1\left(t\right)s_3\left(t\right)\mathrm{dt}$

$={\∫}_0^{T/2}\sin \left(2\mathrm{\π}{f}_{c}t\right)\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-\frac{D}{8}\sin \left(\frac{4\mathrm{\πt}}{T}\right)+\frac{\mathrm{\πDt}}{2T}]\mathrm{dt}$

$+{\∫}_{T/2}^T\sin \left(2\mathrm{\π}{f}_{c}t\right)\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+\frac{D}{8}\sin \left(\frac{4\mathrm{\πt}}{T}\right)-\frac{\mathrm{\πDt}}{2T}+\frac{\mathrm{\πD}}{2}]\mathrm{dt}$

$=J_0\left(\frac{D}{8}\right)\sin \left(\frac{\mathrm{\πD}}{4}\right)[\frac{2T}{\mathrm{\πD}}+\frac{2\mathrm{\πDT}}{{\left(8\mathrm{\π}{f}_{c}T\right)}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}]---\left(6\right)$

$+\underset{n=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{J}_{2n}\left(\frac{D}{8}\right)\sin \left(\frac{\mathrm{\πD}}{4}\right)[\frac{4\mathrm{\πDT}}{{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2-{\left(16\mathrm{n\π}\right)}^2}+\frac{2\mathrm{\πDT}}{{(16\mathrm{\πn}+8\mathrm{\π}{f}_{c}T)}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}+\frac{2\mathrm{\πDT}}{{(16\mathrm{\πn}-8\mathrm{\π}{f}_{c}T)}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}]$

$+\underset{n=0}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{J}_{2n+1}\left(\frac{D}{8}\right)\sin \left(\frac{\mathrm{\πD}}{4}\right)\{\frac{32\mathrm{\πT}(2n+1)}{{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2-{\left[8(2n+1)\mathrm{\π}\right]}^2}+\frac{8\mathrm{\π}(2n+1+f_{c}T)}{{[8(2n+1)\mathrm{\π}+8\mathrm{\π}{f}_{c}T]}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}+\frac{8\mathrm{\π}(2n+1-f_{c}T)}{{[8(2n+1)\mathrm{\π}-8\mathrm{\π}{f}_{c}T]}^2-{\left(\mathrm{\πD}\right)}^2}\}$

同理可以推导出s₁(t)与s₄(t)的相关值ρ₁₄、s₂(t)与s₃(t)的相关值ρ₂₃及s₂(t)与s₄(t)的相关值ρ₂₄。对ρ₁₃、ρ₁₄、ρ₂₃和ρ₂₄进行数值计算，即可找出使上述相关值同时为0的调制参数D的值如下：5.54、13.44、21.41、29.4……

对称升余弦信号的调制参数D若选用上述数值，则采用(1)到(4)式得到的四个已调信号波形样本即为相互正交的。

Claims (9)

1.一种调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是：先产生四个相互正交的已调信号波形样本，其中两个为调相信号，另外两个为对称升余弦调频信号；再将待调制的二进制信息码元进行分组，每相邻3个信息码元为一组，根据相应的映射关系选择已调信号波形样本，并加入极性，获得已调信号。

2.根据权利要求1所述的调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是：所述的两个调相信号分别为sin(2πf_ct)和cos(2πf_ct)，其中f_c为载波频率、t为时间。

3.根据权利要求1或2所述的调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是：所述的两个对称升余弦调频信号分别为 $\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.$ 和 $\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& 0\≤t\≤T/2\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& T/2\≤t\≤T\end{array}\right.,$ 其中T为符号周期、D为调制参数，并且有D＝BT，B为对称升余弦调频信号的调频带宽。

4.根据权利要求1或2所述的调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是所述将待调制的二进制信息码元进行分组，每相邻3个信息码元为一组过程中：最后一组若不足3个，用“0”补齐。

5.根据权利要求3所述的调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是所述将待调制的二进制信息码元进行分组，每相邻3个信息码元为一组过程中：最后一组若不足3个，用“0”补齐。

6.根据权利要求1或2所述的调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是所述根据每组信息码元的数值与已调波形样本间的映射准则，生成已调信号包括：第i组信息码元数据对应的已调信号为：

当第i组信息码元为“000”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“100”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“010”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“110”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“001”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“101”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:s_iT(t)＝-sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“011”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“111”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:s_iT(t)＝-cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT。

7.根据权利要求3所述的调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是所述根据每组信息码元的数值与已调波形样本间的映射准则，生成已调信号包括：第i组信息码元数据对应的已调信号为：

当第i组信息码元为“000”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“100”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“010”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“110”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“001”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“101”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:s_iT(t)＝-sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“011”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“111”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝-cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT。

8.根据权利要求4所述的调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是所述根据每组信息码元的数值与已调波形样本间的映射准则，生成已调信号包括：第i组信息码元数据对应的已调信号为：

当第i组信息码元为“000”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“100”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“010”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“110”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“001”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“101”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:s_iT(t)＝-sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“011”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“111”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝-cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT。

9.根据权利要求5所述的调相和对称升余弦调频的联合调制方法，其特征是所述根据每组信息码元的数值与已调波形样本间的映射准则，生成已调信号包括：第i组信息码元数据对应的已调信号为：

当第i组信息码元为“000”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“100”时，选取已调信号波形样本s₁(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\sin [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“010”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ \cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“110”时，选取已调信号波形样本s₂(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:

$s_{\mathrm{iT}}\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t-(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)+(\mathrm{\πDt}/2T)],& (i-1)T\≤t\≤(i-1)T+(T/2)\\ -\cos [2\mathrm{\π}{f}_{c}t+(D/8)\sin (4\mathrm{\πt}/T)-(\mathrm{\πDt}/2T)+(\mathrm{\πD}/2)],& (i-1)T+(T/2)\≤t\≤\mathrm{iT}\end{array}\right.;$

当第i组信息码元为“001”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“101”时，选取已调信号波形样本s₃(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即:s_iT(t)＝-sin(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“011”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT；

当第i组信息码元为“111”时，选取已调信号波形样本s₄(t)，并将其取反，产生第i组信息码元对应的已调信号s_iT(t)，即：s_iT(t)＝-cos(2πf_ct),(i-1)T≤t≤iT。

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