CN104168239A - Oqpsk-dsss信号的解调方法及解调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种OQPSK-DSSS信号的解调方法及解调器。根据本发明所述方法,解调器先对数字的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理,并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列;再按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算,并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值,并从各估计值中取得最大估计值;以及将所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。由于考虑了初始相位分布概率,使得解码器在确定发送符号的估计值时,有效减少了初始相位的影响,具有较好的鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及一种信号解调方式,特别是涉及一种OQPSK-DSSS信号的解调方法及解调器。
背景技术
IEEE802.15.4标准具有低速率、低功耗和短距离传输的特点,被广泛应用在物联网通信系统中。在2.4GHz的工业科学医疗(ISM)频段上,IEEE802.15.4物理层采用了半正弦脉冲成形的偏移四相相移键控(offset quadrature phase shift keying:OQPSK)的调制方式,即每4个信息比特通过直接序列扩频(direct sequence spread spectrum:DSSS)技术映射为一个伪噪声(Pseudo-Noise:PN)序列,如此得到OQPSK-DSSS信号(偏移四相相移键控-直接序列扩频信号)。
例如,根据IEEE802.15.4协议,每四个信息比特映射为一个符号,一个符号经过DSSS扩频为一个扩频序列c0,c1,c2...c30,c31,将该扩频序列按照序号的奇偶分为I路和Q路,其中,I路为所述序列中序号为偶数的扩频码片,Q路为所述序列中序号为奇数的扩频码片,则发送端的扩频码片信息为 其中,so(k)表示第k个扩频码片信息,δ(k)为单位冲击响应函数。I(i)为第i个I路扩频码片,Q(i)为第i个Q路扩频码片。
目前,接收端对OQPSK-DSSS信号进行解扩和解调的作法是通过相轴过零检测来纠正上述初始相位和频偏,再利用MSK技术来解调OQPSK-DSSS信号。
本领域技术人员应该理解,无论利用何种检测方法来纠正初始相位和频偏都不能完全消除初始相位和频偏对信号误码率的影响,然而,上述解调手段由于算法复杂度高,需要解调器提供高速CPU和大容量存储空间,同时,上述算法的性能受到初始相位和频偏的影响较为明显,鲁棒性差。因此,需要对现有技术进行改进。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种OQPSK-DSSS信号的解调方法及解调器,用于解决现有技术中解调器的性能受初始相位和频偏的影响较大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种OQPSK-DSSS信号的解调方法,应用于解调器中,其中,所述解调方法至少包括:1)对数字的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理,并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列,其中,所述扩频码片序列中包含多个扩频码片信息,每个扩频码片信息包含I路和Q路扩频码片;2)按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算,并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值,并从各估计值中取得最大估计值;3)将所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
优选地,所述步骤1)包括:通过定时同步技术来确定所接收的所述基带OQPSK-DSSS信号中每个扩频码片的起始点,并根据所述起始点对接收的信号进行频偏估计,再将所得到的频偏估计值反馈给所述基带OQPSK-DSSS信号以进行补偿,以及根据所述起始点在正确的采样点进行下采样处理,得到扩频码片序列的步骤。
优选地,在执行所述步骤2)之前,所述方法还包括:按照预设的扩频码片序列的序号规则,将所得到的扩频码片序列中的扩频码片信息保留I路或Q路扩频码片。
优选地,所述步骤2)中按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布,将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算的方式为:按照公式 和 得到初始相位均匀分布的情况下,所述扩频码片序列相对一个PN序列的估计值的模值并从各所述模值中确定模值最大的估计值;
其中,so(k)为预设的发送端的扩频码片信息,为第i个估计值,λi为预设的第i个PN序列,θ为初始相位,r′(k)为所述扩频码片序列中的第k个扩频码片信息,N为所述扩频码序列的长度,r′*(k)为第k个扩频码片信息的共轭。
基于上述目的,本发明还提供一种OQPSK-DSSS信号的解调器,其至少包括:数字化处理单元,用于将模拟的基带OQPSK-DSSS信号转换成数字的基带OQPSK-DSSS信号,并进行滤波;与所述数字化处理单元连接的频偏补偿采样单元,用于对所述数字化处理单元输出的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理,并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列,其中,所述扩频码片序列中包含多个扩频码片信息,每个扩频码片信息包含I路和Q路扩频码片;检测单元,用于按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述频偏补偿采样单元所输出的扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算,并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值,并从各估计值中取得最大估计值;解调单元,用于将所述检测单元所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
优选地,所述频偏补偿采样单元包括:定时同步模块,用于利用定时同步技术来确定所述数字化处理单元输出的所述基带OQPSK-DSSS信号中每个扩频码片的起始点;频偏估计模块,用于根据所述定时同步模块所确定的各扩频码片的起始点对所述数字化处理单元输出的信号进行频偏估计,并将所得到的频偏估计值反馈给所述基带OQPSK-DSSS信号,以进行补偿;匹配滤波器,用于对补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号进行匹配滤波;下采样模块,用于根据所述定时同步模块所确定的各扩频码片的起始点,在正确的采样点进行下采样处理,得到扩频码片序列。
优选地,所述检测单元还包括:预处理单元,用于按照预设的扩频码片序列的序号规则,将所述频偏补偿采样单元所输出的扩频码片序列中的扩频码片信息保留I路或Q路扩频码片。
优选地,所述检测单元包括:帧同步模块,用于确定并输出每个扩频码片信息的起始位置;相关处理模块,用于根据所述帧同步模块提供的各扩频码片信息的起始位置,界定各扩频码片信息,并按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算的方式为:按照公式和得到初始相位均匀分布的情况下,所述扩频码片序列相对一个PN序列的估计值的模值并从各所述模值中确定模值最大的估计值;
其中,so(k)为预设的发送端的扩频码片信息,为第i个估计值,λi为预设的第i个PN序列,θ为初始相位,r′(k)为所述扩频码片序列中的第k个扩频码片信息,N为所述扩频码序列的长度,r′*(k)为第k个扩频码片信息的共轭。
如上所述,本发明的OQPSK-DSSS信号的解调方法及解调器,具有以下有益效果:由于考虑了初始相位分布概率,使得解码器在确定发送符号的估计值时,有效减少了初始相位的影响,降低了误码率,具有较好的鲁棒性。
附图说明
图1显示为本发明的OQPSK-DSSS信号的解调方法的流程图。
图2显示为本发明的OQPSK-DSSS信号的解调器的结构示意图。
图3显示为本发明的OQPSK-DSSS信号的解调器的一种优选方案的结构示意图。
图4显示为本发明的OQPSK-DSSS信号的解调器中相关处理模块的一种优选方案的结构示意图。
图5显示为本发明与现有技术在非相干解调在存在初始相位时的性能的仿真比较对比示意图。
图6显示为本发明与现有技术在残余频偏性能上的仿真比较对比示意图。
图7显示为本发明与现有技术在同步、载波频偏、初始相位和采样率等因素对解调器上的仿真比较对比示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例一
如图1所示,本发明提供一种OQPSK-DSSS信号的解调方法。所述解调方法主要由解调器来执行。其中,所述解调器按照预先与发送端的统一设计得到OQPSK-DSSS信号各扩频码片信息所在的频段接收信道中的OQPSK-DSSS信号,并将OQPSK-DSSS信号通过下变频、数字化、滤波等处理得到数字的基带OQPSK-DSSS信号,再按照本发明所述方法进行解调。
在步骤S1中,所述解调器对数字的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理,并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列,其中,所述扩频码片序列中包含多个扩频码片信息,每个扩频码片信息包含I路和Q路扩频码片。
本实施例中,所述解调器通过定时同步技术来确定所接收的所述基带OQPSK-DSSS信号中每个扩频码片(I路和Q路扩频码片)的起始点,并在找到每个扩频码片的起始点后,对接收的信号进行频偏估计,再将所得到的频偏估计值反馈给所述基带OQPSK-DSSS信号,以进行补偿,再将补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号进行匹配滤波,并根据所述起始点在正确的采样点进行下采样处理,得到各扩频码片信息,这些扩展码片信息构成扩展码片序列。其中,各所述扩展码片信息表示为r′(k)=I′(k)+jQ′(k),即其中,Δf为残余频偏,θ为初始相位,vk为噪声和干扰。r′(k)为接收端的第k个经过下采样之后的扩频码片信息,I′(k)为解调器所接收的第k个经过下采样之后的I路的扩频码片,Q'(k)为解调器所接收的第k个经过下采样之后的Q路的扩频码片。
在步骤S2中,所述解调器按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算,并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值,并从各估计值中取得最大估计值。其中,所述初始相位概率分布可以是高斯分布,优选地,所述初始相位概率分布为预设相位范围内的均匀分布。例如,初始相位在[-π,π]内的均匀分布。又如,初始相位在[-0.3π,0.3π]内均匀分布。
具体地,所述解调器预设相关处理模块,所述相关处理模块预设有考虑了初始相位的用于进行相关运算的概率密度函数和PN序列,并将所述概率密度函数在预设的初始相位概率分布上进行运算处理,以得到所述扩频码片序列与所述PN序列相关运算后的估计值,则所述解调器从中各相关处理模块所得到的估计值中得到最大的一个,并进入步骤S3。
优选地,所述解调器按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算的方式为:按照公式和得到初始相位均匀分布的情况下,所述扩频码片序列相对一个PN序列的估计值的模值并从各所述模值中确定模值最大的估计值;
其中,so(k)为预设的发送端的扩频码片信息,为相关处理模块所得到的第i个估计值,λi为预设的第i个PN序列,θ为初始相位,r′(k)为所述扩频码片序列中的第k个扩频码片信息,N为所述扩频码序列的长度,r′*(k)为第k个扩频码片信息的共轭。
例如,若[θ1,θ2]为[-π,π],则所述相关处理模块通过计算公式得到: 其中, 为常数,I0(x)为修改的一阶贝塞尔函数(一种单调递增函数),i为所得的估计值的序号,根据上述公式,所述相关处理模块分别得到所述扩频码片序列的估计值的模值:来表示,接着,所述相关处理模块从各估计值的模值之中确定模值最大的估计值,并执行步骤S3。
在步骤S3中,所述解调器将所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
具体地,所述解调器确定所述模值最大值所对应的PN序列,并根据预设的PN序列与比特信息的映射关系,得到该扩频码片序列所对应的比特信息,由此完成解调工作。
实施例二
与所述实施例一不同的是,本发明在执行步骤S2之前,还执行步骤Sa。
在步骤Sa中,所述解调器按照预设的扩频码片序列的序号规则,将所得到的扩频码片序列中的扩频码片信息保留I路或Q路扩频码片。
具体地,所述解调器按照预设的与信号发送端相对应的扩频码片序列的序号规则,将所述扩频码片序列中的偶数序号的扩频码片信息保留I路扩频码片,奇数序号的扩频码片信息保留Q路扩频码片信息,得到I路和Q路相间隔的一个扩频码片序列,再将所得到的该个扩频码序列送入所述解调器中的相关处理模块进行如实施例一所述的相关处理,再从所得到的估计值中取一个最大估计值,以及将所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
实施例三
如图2所示,本发明还提供一种OQPSK-DSSS信号的解调器。所述解调器1包括:数字化处理单元11、频偏补偿采样单元12、检测单元13和解调单元14。
所述数字化处理单元11包括模数转换器111和低通滤波器112,用于将模拟的基带OQPSK-DSSS信号转换成数字的基带OQPSK-DSSS信号,并进行滤波。
所述频偏补偿采样单元12用于对所述数字化处理单元11所输出的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理,并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列,其中,所述扩频码片序列中包含多个扩频码片信息,每个扩频码片信息包含I路和Q路扩频码片。
本实施例中,所述频偏补偿采样单元12包括:定时同步模块124、频偏估计模块123、匹配滤波器121及下采样模块122。如图3所示。
具体地,所述定时同步模块124利用定时同步技术来确定所述数字化处理单元11输出的所述基带OQPSK-DSSS信号中每个扩频码片(I路和Q路扩频码片)的起始点,并在找到每个扩频码片的起始点后,告知频偏估计模块123,由频偏估计模块123对所述数字化处理单元11输出的信号进行频偏估计,再将所得到的频偏估计值反馈给所述基带OQPSK-DSSS信号,以进行补偿,补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号由匹配滤波器121进行匹配滤波后,由下采样模块122根据所述起始点在正确的采样点进行下采样处理,得到各扩频码片信息,这些扩展码片信息构成扩展码片序列,其中,各所述扩展码片信息表示为r′(k)=I′(k)+jQ′(k),即其中,Δf为残余频偏,θ为初始相位,vk为噪声和干扰。r′(k)为接收端的第k个经过下采样之后的扩频码片信息,I′(k)为解调器1所接收的第k个经过下采样之后的I路的扩频码片,Q'(k)为解调器1所接收的第k个经过下采样之后的Q路的扩频码片。
所述检测单元13用于按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述频偏补偿采样单元12所输出的扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算,并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值,并从各估计值中取得最大估计值。其中,所述初始相位概率分布可以是高斯分布,优选地,所述初始相位概率分布为预设相位范围内的均匀分布。例如,初始相位在[-π,π]内的均匀分布。又如,初始相位在[-0.3π,0.3π]内均匀分布。
具体地,所述检测单元13预设相关处理模块131,所述相关处理模块131预设有考虑了初始相位的用于进行相关运算的概率密度函数和PN序列,并将所述概率密度函数在预设的初始相位概率分布上进行运算处理,以得到所述扩频码片序列与所述PN序列相关运算后的估计值,则所述相关处理模块131从所得到的估计值中得到最大的一个,并将估计值最大值所对应的扩频码片信息输至解调单元14。
优选地,所述检测单元13还包括:帧同步模块132。
所述帧同步模块132用于确定并输出每个扩频码片信息的起始位置。
具体地,所述帧同步模块132根据OQPSK-DSSS信号的结构规则来确定每个扩频码片信息的起始位置,并将每个扩频码片信息的起始位置予以输出。
所述相关处理模块131还用于根据所述帧同步模块132提供的各扩频码片信息的起始位置,界定各扩频码片信息,并按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算的方式为:按照公式和得到初始相位均匀分布的情况下,所述扩频码片序列相对一个PN序列的估计值的模值并从各所述模值中确定模值最大的估计值;
其中,so(k)为预设的发送端的扩频码片信息,为相关处理模块131所得到的第i个估计值,λi为预设的第i个PN序列,θ为初始相位,r′(k)为所述扩频码片序列中的第k个扩频码片信息,N为所述扩频码序列的长度,r′*(k)为第k个扩频码片信息的共轭。
例如,若[θ1,θ2]为[-π,π],所述相关处理模块131通过计算得到 其中, 为常数,I0(x)为修改的一阶贝塞尔函数(一种单调递增函数),i为所得的估计值的序号,根据上述公式,所述相关处理模块131分别得到所述扩频码片序列的估计值的模值:来表示,接着,所述相关处理模块131从各估计值的模值之中确定模值最大的估计值,并将最大估计值所对应的扩频码片信息输至解调单元14。
所述解调单元14用于将所述检测单元13所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
具体地,所述解调单元14确定所述模值最大值所对应的PN序列,并根据预设的PN序列与比特信息的映射关系,得到该扩频码片序列所对应的比特信息,由此完成解调工作。
实施例四
与所述实施例三不同的是,所述检测单元13还包括:预处理模块。所述预处理模块用于按照预设的扩频码片序列的序号规则,将所得到的扩频码片序列中的扩频码片信息保留I路或Q路扩频码片。
具体地,所述预处理模块按照预设的与信号发送端相对应的扩频码片序列的序号规则,将所述扩频码片序列中的偶数序号的扩频码片信息保留I路扩频码片,奇数序号的扩频码片信息保留Q路扩频码片信息,得到I路和Q路相间隔的一个扩频码片序列,再将所得到的该个扩频码序列送入所述帧同步模块132来确定每个扩频码片信息下的起始位置,然后由所述帧同步模块132将所述扩频码片序列和其中每个扩频码片信息的起始位置提供给各个相关处理模块131,以便各相关处理模块131进行如实施例三所述的相关处理,再从各相关处理模块131所得到的估计值中取一个最大估计值,以及将所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
其中,图4为所述相关处理模块131的一个实施例的结构示意图。其中,根据预设的OQPSK-DSSS信号中每四个比特对应一个符号,接收时有24个PN序列与所述扩频码片序列进行相关运算,故在所述相关处理模块131中设置16个能够让所接收的扩频码片序列分别与PN序列进行相关运算的子模块。
下面通过三个具体的仿真实例来说明本发明的性能。此处仿真基于加性高斯白噪声(Additive White Gaussion Noise:AWGN)信道,信道输入是OQPSK-DSSS调制的符号。IEEE802.15.4协议规定一个数据包包含20字节的数据和6字节的帧头[8]。通过误包率来衡量系统的性能。以下仿真的数据包数在不同的信噪比的条件下都为106。
如图5所示,第一个仿真我们比较了本专利中的解调算法和传统的非相干解调在存在初始相位时的性能。实际系统中,接收端会有初始相位。我们假设初始相位在[-0.3π,0.3π]内均匀分布。传统的解调采用I路和Q路分别单独解调,I路解调不影响Q路的解调,最后与本地扩频序列相关解扩的方式,在误包率(packet error rate:PER)为1%时,信噪比(signal tonoise ratio:SNR)为-2.3dB。该方法虽然能够获得较好的信噪比性能,但对初始相位敏感,而且算法复杂度和对硬件要求都很高。而传统的MSK非相关的解调方法虽然不受初始相位的影响,但算法性能不够理想。本发明提出的算法,不仅性能接近最优解调(-1.3dB),而且初始相位对其完全没有影响。
如图6所示,第二个仿真我们对残余频偏对本发明中所提算法和最优解调算法的影响进行了仿真。假设经过频偏估计后,剩余残余频偏在[-2.4kHz,2.4kHz]均匀分布。从仿真图中可以看出,残余频偏对新算法性能影响很小,而最优解调对残余频偏十分敏感。
如图7所示,第三个仿真我们针对同步、载波频偏、初始相位和采样率等因素对整个解调器影响进行了性能仿真,每个码片采样数为8,初始相位在[-π,π]内均匀分布,载波频偏在[-2.4kHz,2.4kHz]内均匀分布,运用图2所示的解调器对基于IEEE802.15.4的OQPSK-DSSS信号解调。从仿真图中可以看出,解调器的性能随着SNR逐渐变大,性能损失越来越小,有具有较好的鲁棒性。
综上所述,本发明OQPSK-DSSS信号的解调方法及解调器,由于考虑了初始相位分布概率,使得解码器在确定发送符号的估计值时,有效减少了初始相位的影响,降低了误码率,具有较好的鲁棒性。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种OQPSK-DSSS信号的解调方法,应用于解调器中,其特征在于,所述解调方法至少包括:
1)对数字的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理,并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列,其中,所述扩频码片序列中包含多个扩频码片信息,每个扩频码片信息包含I路和Q路扩频码片;
2)按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算,并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值,并从各估计值中取得最大估计值;
3)将所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
2.根据权利要求1所述的OQPSK-DSSS信号的解调方法,其特征在于,所述步骤1)包括:通过定时同步技术来确定所接收的所述基带OQPSK-DSSS信号中每个扩频码片的起始点,并根据所述起始点对接收的信号进行频偏估计,再将所得到的频偏估计值反馈给所述基带OQPSK-DSSS信号以进行补偿,以及根据所述起始点在正确的采样点进行下采样处理,得到扩频码片序列的步骤。
3.根据权利要求1所述的OQPSK-DSSS信号的解调方法,其特征在于,在执行所述步骤2)之前,所述方法还包括:按照预设的扩频码片序列的序号规则,将所得到的扩频码片序列中的扩频码片信息保留I路或Q路扩频码片。
4.根据权利要求1或3所述的OQPSK-DSSS信号的解调方法,其特征在于,所述步骤2)包括:按照公式 和 得到初始相位均匀分布的情况下,所述扩频码片序列相对一个PN序列的估计值的模值并从各所述模值中确定模值最大的估计值;
其中,so(k)为预设的发送端的扩频码片信息,为第i个估计值,λi为预设的第i个PN序列,θ为初始相位,r′(k)为所述扩频码片序列中的第k个扩频码片信息,N为所述扩频码序列的长度,r′*(k)为第k个扩频码片信息的共轭。
5.一种OQPSK-DSSS信号的解调器,其特征在于,至少包括:
数字化处理单元,用于将模拟的基带OQPSK-DSSS信号转换成数字的基带OQPSK-DSSS信号,并进行滤波;
与所述数字化处理单元连接的频偏补偿采样单元,用于对所述数字化处理单元输出的基带OQPSK-DSSS信号进行频偏补偿处理,并从补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号中取得扩频码片序列,其中,所述扩频码片序列中包含多个扩频码片信息,每个扩频码片信息包含I路和Q路扩频码片;
检测单元,用于按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述频偏补偿采样单元所输出的扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算,并取得所述扩展码片序列与每一个PN序列的相关估计值,并从各估计值中取得最大估计值;
解调单元,用于将所述检测单元所确定的最大估计值所对应的PN序列进行解调处理,以得到所述扩频码片序列所承载的比特信息。
6.根据权利要求5所述的OQPSK-DSSS信号的解调器,其特征在于,所述频偏补偿采样单元包括:
定时同步模块,用于利用定时同步技术来确定所述数字化处理单元输出的所述基带OQPSK-DSSS信号中每个扩频码片的起始点;
频偏估计模块,用于根据所述定时同步模块所确定的各扩频码片的起始点对所述数字化处理单元输出的信号进行频偏估计,并将所得到的频偏估计值反馈给所述基带OQPSK-DSSS信号,以进行补偿;
匹配滤波器,用于对补偿后的所述基带OQPSK-DSSS信号进行匹配滤波;
下采样模块,用于根据所述定时同步模块所确定的各扩频码片的起始点,在正确的采样点进行下采样处理,得到扩频码片序列。
7.根据权利要求5所述的OQPSK-DSSS信号的解调器,其特征在于,所述检测单元还包括:预处理单元,用于按照预设的扩频码片序列的序号规则,将所述频偏补偿采样单元所输出的扩频码片序列中的扩频码片信息保留I路或Q路扩频码片。
8.根据权利要求5或7所述的OQPSK-DSSS信号的解调器,其特征在于,所述检测单元包括:
帧同步模块,用于确定并输出每个扩频码片信息的起始位置;
相关处理模块,用于根据所述帧同步模块提供的各扩频码片信息的起始位置,界定各扩频码片信息,并按照预设的概率密度函数和初始相位的概率分布将所述扩展码片序列分别与预设的多个PN序列进行相关运算的方式为:按照公式和得到初始相位均匀分布的情况下,所述扩频码片序列相对一个PN序列的估计值的模值并从各所述模值中确定模值最大的估计值;
其中,so(k)为预设的发送端的扩频码片信息,为第i个估计值,λi为预设的第i个PN序列,θ为初始相位,r′(k)为所述扩频码片序列中的第k个扩频码片信息,N为所述扩频码序列的长度,r′*(k)为第k个扩频码片信息的共轭。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105391668A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 重庆西南集成电路设计有限责任公司 | 基于rfid的相移键控信号解调方法 |
CN108337015A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-07-27 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶重工集团公司第七二二研究所) | 一种伪码捕捉方法和装置 |
CN110011687A (zh) * | 2017-12-29 | 2019-07-12 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | Oqpsk数据的msk收发器 |
CN113630358A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-11-09 | 上海交通大学 | 一种用于soqpsk的直接序列扩频的简化解扩解调方法 |
CN116938657A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-24 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶集团有限公司第七二二研究所) | 一种dsss-oqpsk信号解调方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020009125A1 (en) * | 2000-06-12 | 2002-01-24 | Shi Zhen Liang | High bandwidth efficient spread spectrum modulation using chirp waveform |
CN1794598A (zh) * | 2005-10-28 | 2006-06-28 | 北京威讯紫晶科技有限公司 | 短程无线网络中接收数据的解码方法 |
CN101304396A (zh) * | 2007-06-11 | 2008-11-12 | 杭州中科微电子有限公司 | 采用相轴检测的低功耗msk非相干数字解调方法和解调器 |
CN101312442A (zh) * | 2008-05-22 | 2008-11-26 | 北京创毅视讯科技有限公司 | 一种接收机帧头相位和整数频偏的估计方法和估计单元 |
-
2013
- 2013-05-17 CN CN201310183322.XA patent/CN104168239B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020009125A1 (en) * | 2000-06-12 | 2002-01-24 | Shi Zhen Liang | High bandwidth efficient spread spectrum modulation using chirp waveform |
CN1794598A (zh) * | 2005-10-28 | 2006-06-28 | 北京威讯紫晶科技有限公司 | 短程无线网络中接收数据的解码方法 |
CN101304396A (zh) * | 2007-06-11 | 2008-11-12 | 杭州中科微电子有限公司 | 采用相轴检测的低功耗msk非相干数字解调方法和解调器 |
CN101312442A (zh) * | 2008-05-22 | 2008-11-26 | 北京创毅视讯科技有限公司 | 一种接收机帧头相位和整数频偏的估计方法和估计单元 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105391668A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 重庆西南集成电路设计有限责任公司 | 基于rfid的相移键控信号解调方法 |
CN105391668B (zh) * | 2015-10-28 | 2018-08-17 | 重庆西南集成电路设计有限责任公司 | 基于rfid的相移键控信号解调方法 |
CN108337015A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-07-27 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶重工集团公司第七二二研究所) | 一种伪码捕捉方法和装置 |
CN110011687A (zh) * | 2017-12-29 | 2019-07-12 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | Oqpsk数据的msk收发器 |
CN110011687B (zh) * | 2017-12-29 | 2022-07-05 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | 无线oqpsk通信系统以及相关的方法 |
CN113630358A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-11-09 | 上海交通大学 | 一种用于soqpsk的直接序列扩频的简化解扩解调方法 |
CN113630358B (zh) * | 2021-09-18 | 2022-07-12 | 上海交通大学 | 一种用于soqpsk的直接序列扩频的简化解扩解调方法 |
CN116938657A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-24 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶集团有限公司第七二二研究所) | 一种dsss-oqpsk信号解调方法及装置 |
CN116938657B (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-29 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶集团有限公司第七二二研究所) | 一种dsss-oqpsk信号解调方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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