CN102893568A - 信号调制的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种信号调制的方法及设备。本申请实施例通过接收第一输入信号和第二输入信号,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同,进而对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍,使得能够对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,由于进行CAP调制的两路输入信号存在π的奇数倍的相位差。
Description
技术领域
本申请涉及调制技术,尤其涉及一种信号调制的方法及设备。
背景技术
从当前以及未来的技术趋势来看,在短距离互连业务中,例如,宽带接入业务或异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM)局域网业务等,可以采用无载波幅度相位(Carrierless Amplitude Phase,CAP)调制技术进行数据调制。在CAP调制中,可以利用两个具有π/2相位差的滤波器实现正交调制。由于CAP调制中没有使用乘法器,而是直接使用成形滤波器形成带通脉冲,通过改变同相输入信号的波形和正交输入信号的波形反映所传输的数据流,因此称这项技术是“无载波”。
这种调制方式,使得解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰较大。
发明内容
本申请的多个方面提供一种信号调制的方法及设备,用以降低解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰。
本申请的一方面,提供一种信号的调制方法,包括:
接收第一输入信号和第二输入信号,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同;
对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍;
对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
在第一种可能的实现方式中,所述第一输入信号和所述第二输入信号包括非归零信号或脉冲幅度调制信号。
结合第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,包括:
采用高斯滤波器,对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
本申请的另一方面,提供一种信号的调制设备,包括:
接收器,用于接收第一输入信号和第二输入信号,以及将所述第一输入信号传输给移相器,将所述第二输入信号传输给信号调制器,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同;
所述移相器,用于对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,以及将所述第三输入信号传输给所述信号调制器,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍;
所述信号调制器,用于对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
在第一种可能的实现方式中,所述第一输入信号和所述第二输入信号包括非归零信号或脉冲幅度调制信号。
结合第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述信号调制器具体用于
采用高斯滤波器,对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
本申请的另一方面,提供一种信号的调制设备,包括:
接收器,用于接收第一输入信号和第二输入信号,以及将所述第一输入信号传输给处理器,将所述第二输入信号传输给信号调制器,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同;
所述处理器,用于对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,以及将所述第三输入信号传输给所述信号调制器,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍;
所述信号调制器,用于对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
在第一种可能的实现方式中,所述第一输入信号和所述第二输入信号包括非归零信号或脉冲幅度调制信号。
结合第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述信号调制器具体用于
采用高斯滤波器,对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
结合第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述信号调制器还用于将经过所述CAP调制的调制信号传输给存储器;相应地,所述设备还包括存储器,用于存储所述调制信号。
由上述技术方案可知,本申请实施例通过接收第一输入信号和第二输入信号,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同,进而对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍,使得能够对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,由于进行CAP调制的两路输入信号存在π的奇数倍的相位差,因此,能够使得解调得到的两路解调信号的包络信号分离,从而降低了解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰,以提高CAP调制信号采样的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的信号的调制方法的流程示意图;
图2为现有技术中解调采用CAP调制的调制信号得到的I路解调信号的眼图;
图3为图1对应的实施例中I路解调信号的一眼图;
图4为图1对应的实施例中I路解调信号的另一眼图;
图5为本申请另一实施例提供的信号的调制设备的结构示意图;
图6为本申请另一实施例提供的信号的调制设备的结构示意图;
图7为本申请另一实施例提供的信号的调制设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
图1为本申请一实施例提供的信号的调制方法的流程示意图,如图1所示。
101、接收第一输入信号和第二输入信号,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同。
102、对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍。
103、对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
可选地,本实施例的一个可能的实现方式中,所述第一输入信号和所述第二输入信号可以为非归零(No Returning to Zero,NRZ)信号,或者还可以为脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulation,PAM)信号。
发送端通过执行101~103,得到调制信号,经由传输通道传输到接收端,由接收端进行解调,获得的两路解调信号,即同相(Inphase,I)路解调信号和正交(Quadrature,Q)路解调信号。由于在进行CAP调制之前,将第一输入信号转换为相位相差π的奇数倍的第三输入信号,使得解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰减小,图3示出了I路解调信号的一眼图。图2为现有技术中解调采用CAP调制的调制信号得到的I路解调信号的眼图,其中,幅度单位(Amplitude Unit,AU)表示幅度单位,可以为任何幅度单位。与图2相比,图3所示的眼图的横向张开度变大了,说明解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰变小了。
可选地,本实施例的一个可能的实现方式中,在103中,具体可以采用频域滚降较低的滤波器对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,例如,高斯滤波器。由于高斯滤波器在移动π相差的位置上的具有比其他滤波器(例如,根升余弦滤波器)更小的抖动,能够使得解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰减小。进一步地,当BT值大于或等于0.5时,B为滤波器截止频率,T为码元宽度,高斯滤波器在移动π相差的位置上的抖动明显减小,能够使得解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰明显减小。图4示出了采用BT值为0.7的高斯滤波器的I路解调信号的另一眼图,与图3相比,图4所示的眼图的纵向张开度变大了,说明解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰变小了。
可以理解的是,解调时,可以相应地采用与CAP调制所采用的频域滚降较低的滤波器对应的匹配滤波器。
具体地,在发送端,在现有技术中的CAP调制中,可以得到调制信号为,
其中,Ak为第一输入信号,Bk为第二输入信号,,,,,,;fI(t)与fq(t)分别为同相滤波器与正交滤波器的冲激响应;g(t)为同相滤波器与正交滤波器的成形滤波波形;ωc是载波频率。
在接收端,具体可以通过光电转换及前端放大,获得两路正交信号,两路正交信号再分别通过同相滤波器对应的匹配滤波器与正交滤波器对应的匹配滤波器恢复出两路解调信号,即I路解调信号YI(t)和Q路解调信号YQ(t)为,
其中,hI(t)与hQ(t)分别为同相滤波器对应的匹配滤波器与正交滤波器对应的匹配滤波器的冲激响应,其中项的结果为:
其中,gmatch(t)为同相滤波器对应的匹配滤波器与正交滤波器对应的匹配滤波器的成形滤波波形;假设的结果为1,sin(ωc(t-2τ))项会被滤波器被滤掉,当采样点为比特周期Tb的整数倍且2nωc=2π/Tb,n∈+Z时,可以得到sin(ωct)在采样为0,的结果为0。
同理可得, 代回公式(2)与公式(3),可以得到YI(t)=Ak与YQ(t)=Bk。
至此,接收端则可以成功解调出两路解调信号。
由于在公式(4)中,sin(ωct)项在采样点周围(即非采样点)不等于0,而且变化比较陡峭,这会影响到I路解调信号YI(t)的结果,本应获得的数据是Ak却带入来自Bk的干扰,这就是横向张开度较小的原因。
在发送端,通过执行101~103,在采用本发明提供的CAP调制中,可以得到调制信号变为,即公式(1)则变为
S(t)=Akg(t-Tb/2)cos(ωct-Tb/2)+Bkg(t)sin(ωct) (6)
相应地,公式(4)则变为
从公式(7),可以看到项∫g(τ-Tb/2)gmatch(t-τ)dτ的峰值时刻延时了Tb/2,因此采样点在高斯波的“尾巴”即高斯波的波形中幅度接近0的部分波形上,即使sin(ωct-Tb/2)在Q路解调信号的采样点周围(即非采样点)不等于0也影响不大,从而使得横向张开度和纵向张开度变大了。
可以理解的是,经过所述CAP调制之后的调制信号,可以直接通过电通道传输到接收端,或者还可以经过光调制之后,再通过光通道传输到接收端,本实施例对此不进行限定。
本实施例中,通过接收第一输入信号和第二输入信号,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同,进而对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍,使得能够对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,由于进行CAP调制的两路输入信号存在π的奇数倍的相位差,因此,能够使得解调得到的两路解调信号的包络信号分离,从而降低了解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰,以提高CAP调制信号采样的可靠性。
需要说明的是,本实施例提供的眼图均是以4电平的PAM-4信号为输入信号(即第一输入信号和第二输入信号)进行调制解调得到的。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
图5为本申请另一实施例提供的信号的调制设备的结构示意图,如图5所示,本实施例的信号的调制设备可以包括接收器51、移相器52和信号调制器53。其中,接收器51用于接收第一输入信号和第二输入信号,以及将所述第一输入信号传输给移相器52,将所述第二输入信号传输给信号调制器53,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同;移相器52用于对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,以及将所述第三输入信号传输给信号调制器53,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍;信号调制器53用于对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
可选地,本实施例的一个可能的实现方式中,所述第一输入信号和所述第二输入信号可以为NRZ信号,或者还可以为PAM信号。
信号的调制设备得到调制信号之后,经由传输通道传输到接收端,由接收端进行解调,获得的两路解调信号,即同相(Inphase,I)路解调信号和正交(Quadrature,Q)路解调信号。由于信号的调制设备在进行CAP调制之前,将第一输入信号转换为相位相差π的奇数倍的第三输入信号,使得解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰减小,如图3所示。与图2相比,图3所示的眼图的横向张开度变大了,说明解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰变小了。
可选地,本实施例的一个可能的实现方式中,信号调制器53具体可以采用频域滚降较低的滤波器对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,例如,高斯滤波器。由于高斯滤波器在移动π相差的位置上的具有比其他滤波器(例如,根升余弦滤波器)更小的抖动,能够使得解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰减小。进一步地,当BT值大于或等于0.5时,B为滤波器截止频率,T为码元宽度,高斯滤波器在移动π相差的位置上的抖动明显减小,能够使得解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰明显减小。如图4所示,与图3相比,图4所示的眼图的纵向张开度变大了,说明解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰变小了。
本实施例中,信号的调制设备通过接收器接收第一输入信号和第二输入信号,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同,进而由移相器对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍,使得信号调制器能够对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,由于进行CAP调制的两路输入信号存在π的奇数倍的相位差,因此,能够使得解调得到的两路解调信号的包络信号分离,从而降低了解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰,以提高CAP调制信号采样的可靠性。
图6为本申请另一实施例提供的信号的调制设备的结构示意图,如图6所示,本实施例的信号的调制设备可以包括接收器61、处理器62和信号调制器63。其中,接收器61用于接收第一输入信号和第二输入信号,以及将所述第一输入信号传输给处理器62,将所述第二输入信号传输给信号调制器63,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同;处理器62用于对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,以及将所述第三输入信号传输给信号调制器63,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍;信号调制器63用于对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
可选地,本实施例的一个可能的实现方式中,所述第一输入信号和所述第二输入信号可以为NRZ信号,或者还可以为PAM信号。
信号的调制设备得到调制信号之后,经由传输通道传输到接收端,由接收端进行解调,获得的两路解调信号,即同相(Inphase,I)路解调信号和正交(Quadrature,Q)路解调信号。由于信号的调制设备在进行CAP调制之前,将第一输入信号转换为相位相差π的奇数倍的第三输入信号,使得解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰减小,如图3所示。与图2相比,图3所示的眼图的横向张开度变大了,说明解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰变小了。
可选地,本实施例的一个可能的实现方式中,信号调制器63具体可以采用频域滚降较低的滤波器对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,例如,高斯滤波器。由于高斯滤波器在移动π相差的位置上的具有比其他滤波器(例如,根升余弦滤波器)更小的抖动,能够使得解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰减小。进一步地,当BT值大于或等于0.5时,B为滤波器截止频率,T为码元宽度,高斯滤波器在移动π相差的位置上的抖动明显减小,能够使得解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰明显减小。如图4所示,与图3相比,图4所示的眼图的纵向张开度变大了,说明解调得到的两路解调信号在采样点的码间干扰变小了。
可选地,本实施例的一个可能的实现方式中,如图7所示,信号调制器63还可以进一步将经过所述CAP调制的调制信号传输给存储器71;本实施例提供的信号的调制设备还可以进一步包括存储器71,用于存储所述调制信号。
本实施例中,信号的调制设备通过接收器接收第一输入信号和第二输入信号,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同,进而由处理器对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍,使得信号调制器能够对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,由于进行CAP调制的两路输入信号存在π的奇数倍的相位差,因此,能够使得解调得到的两路解调信号的包络信号分离,从而降低了解调得到的两路解调信号在非采样点的码间干扰,以提高CAP调制信号采样的可靠性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个移相器中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种信号的调制方法,其特征在于,包括:
接收第一输入信号和第二输入信号,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同;
对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍;
对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一输入信号和所述第二输入信号包括非归零信号或脉冲幅度调制信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制,包括:
采用高斯滤波器,对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
4.一种信号的调制设备,其特征在于,包括:
接收器,用于接收第一输入信号和第二输入信号,以及将所述第一输入信号传输给移相器,将所述第二输入信号传输给信号调制器,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同;
所述移相器,用于对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,以及将所述第三输入信号传输给所述信号调制器,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍;
所述信号调制器,用于对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述第一输入信号和所述第二输入信号包括非归零信号或脉冲幅度调制信号。
6.根据权利要求4或5所述的设备,其特征在于,所述信号调制器具体用于
采用高斯滤波器,对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
7.一种信号的调制设备,其特征在于,包括:
接收器,用于接收第一输入信号和第二输入信号,以及将所述第一输入信号传输给处理器,将所述第二输入信号传输给信号调制器,所述第一输入信号与所述第二输入信号的相位相同;
所述处理器,用于对所述第一输入信号进行移相处理,生成第三输入信号,以及将所述第三输入信号传输给所述信号调制器,所述第三输入信号与所述第一输入信号的相位相差π的奇数倍;
所述信号调制器,用于对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,所述第一输入信号和所述第二输入信号包括非归零信号或脉冲幅度调制信号。
9.根据权利要求7或8所述的设备,其特征在于,所述信号调制器具体用于
采用高斯滤波器,对所述第三输入信号和所述第二输入信号进行CAP调制。
10.根据权利要求7~9任一权利要求所述的设备,其特征在于,所述信号调制器还用于
将经过所述CAP调制的调制信号传输给存储器;
所述设备还包括存储器,用于存储所述调制信号。
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