CN1148907C - 一种适用于edge系统的8psk数字调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于增强数据率的GSM解决方案(EDGE)系统的八相相移键控(8PSK)数字调制方法，输入的调制比特(d_i)经过符号映射并进行旋转后得到的复信号(_K)，再经过线性高斯滤波，形成8PSK基带调制信号(y(t′))，在脉冲形成过程中，8PSK基带调制信号满足递推关系：该递推关系的实现包括：a)进行初始化，包括预先存储c₀表、调制比特映射表和离散相位正弦余弦表；b)顺序取出3个调制比特作为映射表相对地址，根据映射表相对地址取得当前调制波特的映射参数(r_k)；c)取得旋转参数；d)产生一个相对相位；e)根据相对相位查询离散相位正弦余弦表，取得当前波特的正弦值和余弦值；f)根据c₀表给出的N组幅度参数顺序取出每一组幅度参数；g)计算当前波特持续时间内N个样点的正交基带调制信号I和Q的值。

Description

一种适用于EDGE系统的8PSK数字调制方法

本发明属于移动通信领域，尤其涉及一种适用于EDGE系统中的8PSK数字调制方法。

在全球移动通信系统GSM(Global System of Mobile)蜂窝移动通信系统中，不管是语音业务还是数据业务在无线传输中都采用了高斯最小频移键控(GMSK)调制方式。GMSK调制具有包络恒定和带外辐射小的优点，满足了话音业务和一些数据业务的需要，但它无法适应不断发展的多媒体数据业务需要。增强数据率的GSM解决方案EDGE(Enhanced Data Rates for GSMEvolution)是为GSM向第三代移动通信系统过渡而提出的标准，主要目标是将数据的传输速率提高到第三代移动通信系统要求的移动传输速率，对于数据业务，采用了八相相移键控8PSK的调制方式。

8PSK调制当然不是最新的调制方式，但被蜂窝移动通信采用还是第一次。现有的8PSK调制实现方法主要有两种：1)模拟实现的解决方案，如调相法和相位选择法；2)数字实现的解决方案，如插入脉冲法和相位选择法。这两类虽然是典型的方法，但一般都采用硬件来实现的，并且存在如下的一些缺点：成本高，灵活性差，调制精度不高，实现困难，结构较复杂，无法适应当前移动通信技术发展的要求；另一方面，现代工艺和器件的发展，特别是当前软件无线电技术的发展，给8PSK调制的软件实现创造了条件，也反映了当前技术发展的需要；用数字信号处理算法实现8PSK调制模块，体现了软件无线电的灵活性和开放性；而且，对于一个支持EDGE的蜂窝移动通信系统来说，8PSK数字调制的实现只是修改和增加一些软件，将是一件很方便的事。

图1是现有技术规范中实现8PSK调制方式的流程示意图。在蜂窝移动通信系统中，数据业务的调制比特率为812.5Kbit/s，波特率为270.833Kbit/s。{d_i}是输入调制比特序列，x′(t)是输出的调制后的8PSK射频信号。EDGE系统建议的8PSK调制由如图所示的几个部分完成：输入调制比特为d_i，经过符号映射11成复信号S_k，再经旋转12得到复信号 然后经脉冲形成滤波器13产生8PSK基带调制信号y(t′)，最后经上变频14处理成为8PSK射频调制信号x(t′)。其中的i和k分别表示调制比特序号和调制波特序号。

8PSK调制方式首先将调制比特d_i映射成8PSK符号，遵循如下规律：

$s_k=e^{j{\mathrm{\πr}}_k/4}---\left(1\right)$

其中，符号参数r_k由图2给出的表格决定，顺序的每三个调制比特决定了8PSK调制的符号参数r_k。8PSK映射的星座图如图3所示。

经过符号映射后的调制波特再进行符号旋转：

$\widehat{s_k}=s_k\·e^{\mathrm{jk}3\mathrm{\π}/8}---\left(2\right)$

第三步进入脉冲形成滤波器，该滤波器是线性高斯滤波器，定义为：

其中：

其中：

$g\left(t\right)=\frac{1}{2T}(Q(2\mathrm{\π}\·0.3\frac{t-5T/2}{T\sqrt{\ln 2}})-Q(2\mathrm{\π}\·0.3\frac{t-3T/2}{T\sqrt{\ln 2}}))---\left(5\right)$

$Q\left(t\right)=\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{\π}}}{\∫}^{\∞}{e}^{-\frac{{\mathrm{\τ}}^2}{2}}\mathrm{d\τ}---\left(6\right)$

上式中，T是符号周期，即波特周期。

基带信号为：

$y\left(t^{\′}\right)=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\widehat{s_i}\·c_0(t^{\′}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)---\left(7\right)$

经过上变频输出射频调制信号为：

$x\left(t^{\′}\right)=\sqrt{\frac{2E_s}{T}}\mathrm{Re}\left[(y\left(t^{\′}\right)\·e^{j2\mathrm{\π}{f}_{0}t+{\mathrm{\φ}}_0})\right]---\left(8\right)$

经过上述的几个步骤，完成EDGD系统的8PSK调制信号。

本发明的目的是，基于普遍采用的正交调制实现方式和软件无线电技术，提出一种适用于EDGE中8PSK数字调制算法，它可以在通用可编程硬件平台(例如DSP或FPGA平台)上实现。

在此基础上，根据比特率为812.5Kbit/s的数据业务调制比特，本发明可实现并行比特率为(N×270.833)Kbit/s的基带正交调制I和Q信号。N为大于2的正整数。

本发明通过下面的方法实现的：一种适用于增强数据率的GSM解决方案(EDGE)系统的八相相移键控(8PSK)数字调制方法，输入的调制比特(d_i)经过符号映射并进行旋转后得到的复信号 再经过线性高斯滤波，形成8PSK基带调制信号(y(t′))，所述方法进一步包括，在脉冲形成过程中，8PSK基带调制信号满足递推关系：

$y\left(t^{\′}\right)=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\widehat{s_{k+i}}\·c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)$

根据8PSK基带调制信号的递推关系实现的所述方法包括：

a)进行初始化，所述初始化包括预先存储c₀表、调制比特映射表和离散相位正弦余弦表；

b)顺序取出3个调制比特作为映射表相对地址，根据所述映射表相对地址取得当前调制波特的映射参数(r_k)；

c)根据当前波特序号(k)取得旋转参数；

d)根据映射参数、旋转参数，产生一个相对相位；

e)根据所述相对相位查询离散相位正弦余弦表，取得当前波特的正弦值和余弦值；

f)根据c₀表给出的N组幅度参数(cn2，cn1，c0，c1，c2)顺序取出每一组幅度参数；其中，N为大于2的正整数，它与系统实现方案和运算量有关；g)  计算当前波特持续时间内N个样点的正交基带调制信号I和Q的值，所述每个样点的正交基带调制信号I和Q值分别是当前波特及其前4个波特的正弦值和余弦值顺序与所述N组幅度参数中5项cn2、cn1、c0、c1和c2对应相乘并累加的结果。

用上述方法实现调制功能，递推关系是该实现方法的基础。在规范中给出的基带信号y(t′)是一个复信号，用算法实现需进行分割和量化。递推关系以时间分割为基础，在时间轴上分割成以波特占有时间T为周期的信号，则

                t′＝kT+τ    (9)

其中τ的范围为： $-\frac{T}{2}\≤\mathrm{\τ}\≤\frac{T}{2};$ k表示波特的序号，它的范围为：

                 -∞≤k≤∞    (10)

当 $-\frac{T}{2}\≤t^{\′}\≤\frac{T}{2}$ 时，

$y\left(t^{\′}\right)=y\left(\mathrm{\τ}\right)=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\widehat{s_i}{c}_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\widehat{s_i}{c}_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)---\left(11\right)$

当t′＝kT+τ时，

$y\left(t^{\′}\right)=y(\mathrm{kT}+\mathrm{\τ})=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\widehat{s_i}\·c_0(\mathrm{\τ}-(i-k)T+\frac{5}{2}T)--\left(12\right)$

$=\underset{i=k-2}{\overset{k+2}{\mathrm{\Σ}}}\widehat{s_i}\·c_0(\mathrm{\τ}-(i-k)T+\frac{5}{2}T)$

$=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\widehat{s_{k+i}}{c}_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)$

8PSK基带调制信号的递推关系式为：

$y\left(t^{\′}\right)=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\widehat{s_{k+i}}\·c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)--\left(13\right)$

在递推关系式(13)中，t′＝kT+τ；k表示波特的序号；T为符号周期，即波特周期。 是输入的调制比特组(d_3k+2 d_3k+1 d_3k)经过符号映射并进行旋转后所得到的，i取不等于0的值时， 和

分别是(d_3k+2 d_3k+1 d_3k)前两个调制比特组和后两个调制比特组经过符号映射并进行旋转后所得到的复信号，

为 $e^{\mathrm{j\π}[r_{k+i}/4+3(k+i)/8]},$ 它只影响相位，是相位参数，由此还可以得出，在某一时刻的基带调制信号不但取决于当前时刻的调制波特，还取决于其前后各两个调制波特； $c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)$ 中只要τ和i确定，根据方程式(3)就可唯一确定，并且为实数，它只影响幅度，是幅度参数。由方程式(13)可见，在固定取值i下， $\widehat{s_{k+i}}\·c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)$ 是一个幅度相位矢量，i的取值为-2、-1、0、1和2，某时刻的8PSK基带调制信号是5个幅度相位矢量之和。

为实现8PSK基带正交调制信号I和Q，可采用将各矢量分解成正交分量并分别相加合并的办法来实现。

正交基带调制信号I和Q可表示为：

$I\left(t^{\′}\right)=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\left[c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)\mathrm{Re}\left(\widehat{S_{i+k}}\right)\right]=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\left[c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)\cos (\frac{2\mathrm{\π}{r}_{k+i}}{8}+\frac{3\mathrm{\π}(k+i)}{8})\right]--\left(14\right)$

$Q\left(t^{\′}\right)=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\left[c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)\mathrm{Im}\left(\widehat{S_{i+k}}\right)\right]=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\left[c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)\sin (\frac{2\mathrm{\π}{r}_{k+i}}{8}+\frac{3\mathrm{\π}(k+i)}{8})\right]--\left(15\right)$

根据方程式(13)中的i取不同的值时，分别设 $c_0(\mathrm{\τ}+\frac{9}{2}T),c_0(\mathrm{\τ}+\frac{7}{2}T),$ $c_0(\mathrm{\τ}+\frac{5}{2}T),c_0(\mathrm{\τ}+\frac{3}{2}T)$ 和 $c_0(\mathrm{\τ}+\frac{1}{2}T)$ 为cn2、cn1、c0、c1和c2，则：

$\mathrm{cn}2=c_0(\mathrm{\τ}+\frac{9}{2}T)--\left(16\right)$

$\mathrm{cn}1=c_0(\mathrm{\τ}+\frac{7}{2}T)--\left(17\right)$

$c0=c_0(\mathrm{\τ}+\frac{5}{2}T)--\left(18\right)$

$c1=c_0(\mathrm{\τ}+\frac{3}{2}T)--\left(19\right)$

$c2=c_0(\mathrm{\τ}+\frac{1}{2}T)--\left(20\right)$

方程式(14)和(15)可表示为：

$I\left(t^{\′}\right)=\mathrm{cn}2\·\mathrm{Re}\left(\widehat{S_{k-2}}\right)+\mathrm{cn}1\·\mathrm{Re}\left(\widehat{S_{k-1}}\right)+c0\·\mathrm{Re}\left(\widehat{S_k}\right)+c1\·\mathrm{Re}\left(\widehat{S_{k+1}}\right)+c2\·\mathrm{Re}\left(\widehat{S_{k+2}}\right)--\left(21\right)$

$Q\left(t^{\′}\right)=\mathrm{cn}2\·\mathrm{Im}\left(\widehat{S_{k-2}}\right)+\mathrm{cn}1\·\mathrm{Im}\left(\widehat{S_{k-1}}\right)+c0\·\mathrm{Im}\left(\widehat{S_k}\right)+c1\·\mathrm{Im}\left(\widehat{S_{k+1}}\right)+c2\·\mathrm{Im}\left(\widehat{S_{k+2}}\right)--\left(22\right)$

由方程式(21)和(22)可见，组成8PSK基带正交调制信号I和Q的5个幅度相位矢量的正交分量中，幅度由cn2、cn1、c0、c1和c2决定，相位由映射和旋转得到的相位参数

决定。在一个符号持续时间T内，8PSK的相位参数是固定的，即 $\widehat{S_{k-2}}\widehat{S_{k-1}}\widehat{S_k}\widehat{S_{k+1}}\widehat{S_{k+2}}$ 是固定的，它的幅度参数cn2、cn1、c0、c1和c2是变化的。

根据以上说明，用DSP或FPGA实现该调制方法时，量化处理是实现8PSK调制性能指标的关键。正交基带调制信号I、Q信号的量化处理包括幅度参数量化和相位参数量化的处理。

调制波特与旋转参数所决定的相位参数的变化率为波特率，将它分解成正交分量时需量化处理；而幅度参数c₀由τ决定，它是连续变化的，也需对其进行量化处理。幅度参数的量化也就是c₀的数字化。根据方程式(3)，计算机模拟c₀(t)的曲线如图4，由方程式(16)到(20)可见，其中，c2＝c₀(t)当t∈[0，T]，c1＝c₀(t)当t∈[T，2T]，c0＝c₀(t)当t∈[2T，3T]，cn1＝c₀(t)当t∈[3T，4T]，cn2＝c₀(t)当t∈[4T，5T]。因此，c₀(t)决定了一个调制符号持续时间T内幅度参数的cn2、cn1、c0、c1和c2的5种曲线，需对这5种曲线进行时间和幅度的量化。对cn2、cn1、c0、c1和c2这5种曲线时间上的量化，决定了I和Q的数据率，如果将它们都均匀地量化成N个点，则cn2、cn1、c0、c1和c2的数据率为波特率的N倍，对应于c₀(t)被量化成5×N个点，I和Q的数据率为N倍波特率。时间参数τ被量化成 $(-\frac{T}{2}+\frac{T}{N}),(-\frac{T}{2}+\frac{2T}{N})......,\left(\frac{T}{2}\right)$ 共N个时间参数，每个时间参数决定了一组幅度参数(cn2、cn1、c0、c1、c2)，一个符号持续时间内被量化成N组(cn1、cn2、c0、c1、c2)，c₀表可以看成由N组(cn1、cn2、c0、c1、c2)构成；然后将cn2、cn1、c0、c1和c2这5种曲线在幅度上量化成M位，从现有的8位、16位、24位和32位寄存器来考虑，用有符号数8位表示，量化精度达到了0.0078125，由c₀(t)量化引起的最大幅度误差等于了0.0078125；用有符号数16位或16位以上表示，量化精度达到了0.00003052以上，由c₀(t)量化引起的最大幅度误差小于等于0.00003052，经过时间和幅度量化，c₀(t)可制成一个量化c₀表，表的大小为5×N×M(bit)，用查表这种简单的方式来取得cn2、cn1、c0、c1和c2的量化值。

c₀表中的cn2、cn1、c0、c1和c2的排列，决定了查找c₀表的地址产生方式，一种简单的排列方法是将N个cn2后排N个cn1、N个c0、N个c1和N个c2。在计算一个波特持续时间内的第n个量化点时(n≤N)，相对地址产生方式为n，n+N，n+2N，n+3N，n+4N。

根据相位参数的定义，相位参数

为 $e^{\mathrm{j\π}[r_{k+i}/4+3(k+i)/8]},$ 其中k和i都是整数，因此相位由16个离散值组成，这16个离散为 整数倍，它们分别是：0、 $\frac{\mathrm{\π}}{4},\frac{3\mathrm{\π}}{8},\frac{\mathrm{\π}}{2},\frac{5\mathrm{\π}}{8},\frac{3\mathrm{\π}}{4},\frac{7\mathrm{\π}}{8},$ π、 $\frac{9\mathrm{\π}}{8},\frac{5\mathrm{\π}}{4},\frac{11\mathrm{\π}}{8},\frac{3\mathrm{\π}}{2},\frac{13\mathrm{\π}}{8},\frac{7\mathrm{\π}}{4},\frac{15\mathrm{\π}}{8}.$ 可见，相位本身就是离散值，它与k和r_k的值有关，r_k由三位一组的比特组决定，而k代表符号的序号，相位在π/8的整数倍上离散取值，为取得相位单位矢量的正交分量需对相位的正弦余弦值量化。

相位的正弦和余弦值用有符号数8位、12位或16位以上的有符号数表示，精度分别达到0.0078125、0.0004883和0.003052，综合幅度参数和相位参数所引起的8PSK调制信号误差，用8位c₀和8位正弦和余弦值产生的8PSK峰值EVM达到10.7％，用8位c₀和12位正弦和余弦值产生的8PSK峰值EVM达到5.2％和0.03％，用16位c₀和12位正弦和余弦值产生的8PSK峰值EVM达到0.04％，为此，用16位以上的c₀和12位以上的正弦和余弦值来量化幅度参数和相位参数。

由于相位由16个离散值组成，一种简便的方法是将16种相位的正弦和余弦值按相位递增制成离散正弦余弦表，以12位表示的正弦和余弦值的离散正弦余弦表的容量为16×12×2(bit)，根据映射和旋转参数，将经模16处理的2×r_k+i+3×(k+i)作为离散正弦余弦表查询的相对地址，可得到相位的正弦和余弦分量。I和Q的输出用12位或12位以上表示。并且要解决5个幅度相位矢量的正交分量相加的溢出问题，I和Q的相加进位只可能发生一次。

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明方法的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是EDGE系统中进行8PSK调制步骤的示意图；

图2是调制比特与8PSK符号之间对应关系的映射表；

图3是图2所示映射表的星座图；

图4是线性高斯滤波c₀与时间的关系曲线图。

图5是实现本发明方法的流程示意图；

图6是采用DSP实现8PSK基带正交调制信号实施例的8PSK基带频谱仿真图；

图7是采用DSP实现8PSK基带正交调制信号实施例的幅度误差分析图；

图8是采用DSP实现8PSK基带正交调制信号实施例的相位误差分析图。

为了进一步说明本发明调制方法，请参见图5给出的流程图，本调制方法在实现时，考虑到节省资源，采用了查表法来提高处理速度，整个流程中需用到三个数据表，这三个数据表包括：映射表、c₀参数表，还有离散相位正弦余弦表。采用查表法使得实现较为简单，而且可以保证正交基带调制信号I和Q信号幅度和相位正交的精度。

程序一经开始，即进入初始化过程(块501)，包括对三个数据表的初始化和存储空间初始化。三个数据表的初始化就是将一定顺序排列的三个表放置到一定的存储空间去，并取得三个表的头地址，三个数据表中的映射表如图2所示进行存储，可将调制比特组作为查询的相对地址；c₀表按上述的N个cn2、cn1、c0、c1和c2的顺序存储，在一个符号持续时间内，c₀的查询地址为n、n+N、n+2N、n+3N和n+4N，n不断的从1到N循环；离散相位正弦余弦表按相位递增的顺序排列，以模16处理的2×r_k+i+3×(k+i)作为查寻的相对地址。存储空间初始化就是设置两组存储空间，每组存储空间包括五个存储器，并将存储空间清零。一个存储空间用来存放5个正弦值，另一个存储空间用来存放5个余弦值，存储空间以存储器为单位，以波特率270.833Kbit/s的速度单向移动，时间上较早的正弦值和余弦值分别存储在存储空间头存储器中，存储空间移动方向是将头存储器的值移走，在尾存储器存入下一波特的正弦或余弦值。同样原理下，采用控制头指针的循环存储空间来完成比较简单。例如，分别设正弦循环存储空间的5个存储器为存储器1、存储器2、存储器3、存储器4和存储器5，如果当前头指针指向3，那么相当于是存储器3、存储器4、存储器5、存储器1和存储器2组成的正弦存储空间，当下一波特到来时，将下一波特的相位正弦值存储到头指针所指的存储器3中，然后将头指针移到下一存储器4，于是组成了存储器4、存储器5、存储器1、存储器2和存储器3的存储空间，这种方法的好处是避免了存储空间的移位；然后进入块502，设置变量k和n为0，k用来代表波特序号，n代表一个符号持续时间内的第n个8PSK基带信号量化点。进入块503，顺序取3个调制比特作为查询映射表的相对地址码，加上映射表头地址取得本波特的映射地址；进入块504，查询映射表取得映射参数r_k；进入块505，对波特序号作模16处理，即取波特序号k的低4位，作为旋转参数；进入块506，将映射参数乘以2加上旋转参数乘以3，产生相对相位，作为查询离散相位正弦余弦表的相对地址；进入块507，将相对相位加上离散相位正弦余弦表的头地址产生离散相位正弦余弦表的查询地址；进入块508查得正弦值和余弦值，分别并存放到两个存储空间的尾存储器中；进入块509；根据n，产生c₀表的5个相对地址码，它们分别为n、n+N、n+2N、n+3N和n+4N，再分别加上c₀表的头地址，得到一组cn2、cn1、c0、c1和c2的查询地址；再进入块510；查取这组cn2、cn1、c0、c1和c2的值；接着进入511计算基带信号离散点I和Q的值：根据上述的方程式(21)，I值是正弦存储空间从头到尾5个寄存器中的正弦值与当前一组(cn1，cn2，c0，c1，c2)对应相乘并累加的结果，Q值是余弦存储空间从头到尾的五个寄存器的余弦值与当前同样一组cn1，cn2，c0，c1，c2对应相乘并累加的结果，并注意相加进位，将调制好的基带正交I和Q值输出；完成一个时间量化点的调制后，检测n是否小于等于N，如果满足条件，表明一个符号持续时间T内的N个时间量化点的I和Q调制还未完成，N组(cn1，cn2，c0，c1，c2)还未取完；进入块514，n累加1；再进入块509取得下一组(cn1，cn2，c0，c1，c2)的查询地址，用于完成这个符号持续时间T内的下一个时间量化点的基带正交I和Q信号；如果条件不满足，说明符号持续时间T内的N个基带正交I和Q信号已经完成，进入块512，将n清0，并将k累加1；进入块513，分别移动两个存储空间，以存储器占有的位数为单位移动，从存储器尾往前移，将尾存储器用于存放下一波特的正弦值和余弦值；返回到块503；顺序取下面的3个调制比特，再完成下一波特的N个基带正交调制信号I/Q的功能。

本发明的流程有两个循环组成，内循环完成一个符号持续时间内的8PSK正交基带调制信号I/Q，外循环完成不同符号持续时间内的8PSK正交基带调制信号I/Q。

本算法实现简单，但保证了调制精度，提高了调制的性能。根据图5的流程，用速率为75MCPS的DSP平台，采用16位表示幅度参数、12位表示离散相位正弦余弦值和12位表示输出的8PSK基带正交I/Q信号，实现并行速率为8倍波特率的8PSK基带正交调制信号实施例。

图6是采集60000个8PSK基带正交I/Q数据经过计算机仿真的基带频谱图。图中的横坐标表示频率，单位为Hz；图中的纵坐标表示幅度，单位dB。可以看出8PSK基带调制信号的频谱落在200KHz(单边带)，频偏为200KHz时，它的幅度平均相对于0频偏的幅度平均的衰减能达到-30dB以上，说明8PSK基带调制信号的频谱满足规范的要求。

图7给出了8PSK基带调制信号的幅度误差分析。横坐标为1200个I/Q样点，纵坐标为8PSK基带信号的幅度相对误差，是8PSK基带信号的幅度的绝对误差与相应的理想幅度的相对值，可以看出最大幅度误差为3.5598e-5，说明用本发明实现8PSK基带调制信号所引起的幅度误差小，精度高。

图8给出了8PSK基带调制信号的相位误差分析。横坐标为1200个I/Q样点，纵坐标为8PSK基带信号绝对相位误差，它是1200个8PSK基带信号的相位与相应的理想相位的差值，单位是弧度，可以看出最大相位误差为0.001459弧度，即0.0836°，说明用本发明实现的8PSK基带调制信号产生的相位误差较小，精度高。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的，可把这里所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而，本发明将不限于这里所示的实施例，而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。

Claims (7)

1、一种适用于增强数据率的GSM解决方案(EDGE)系统的八相相移键控(8PSK)数字调制方法，输入的调制比特(d_i)经过符号映射并进行旋转后得到的复信号 再经过线性高斯滤波，形成8PSK基带调制信号(y(t′))，所述方法进一步包括，在脉冲形成过程中，8PSK基带调制信号满足递推关系：

$y\left(t^{\′}\right)=\underset{i=-2}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\widehat{s_{k+i}}\·c_0(\mathrm{\τ}-\mathrm{iT}+\frac{5}{2}T)$

其中，k表示波特的序号；

为8PSK的相位参数；T为符号周期，即波特周期；c₀为8PSK的幅度参数；时间参数t′满足t′＝kT+τ；波特序号k满足：-∞≤k≤∞；时间参数τ满足： $-\frac{T}{2}\≤\mathrm{\τ}\≤\frac{T}{2};$

根据8PSK基带调制信号的递推关系实现的所述方法包括：

a)进行初始化，所述初始化包括预先存储c₀表、调制比特映射表和离散相位正弦余弦表；

b)顺序取出3个调制比特作为映射表相对地址，根据所述映射表相对地址取得当前调制波特的映射参数(r_k)；

c)根据当前波特序号(k)取得旋转参数；

d)根据映射参数、旋转参数，产生一个相对相位；

e)根据所述相对相位查询离散相位正弦余弦表，取得当前波特的正弦值和余弦值；

f)根据c₀表给出的N组幅度参数(cn2，cn1，c0，c1，c2)顺序取出每一组幅度参数；其中，N为大于2的正整数，它与系统实现方案和运算量有关；

g)计算当前波特持续时间内N个样点的正交基带调制信号I和Q的值，所述每个样点的正交基带调制信号I和Q值分别是当前波特及其前4个波特的正弦值和余弦值顺序与所述N组幅度参数中5项cn2、cn1、c0、c1和c2对应相乘并累加的结果。

2、根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述正交基带调制信号I和Q信号的速率为波特率的N倍，其中，N为大于2的正整数。

3、根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，可以通过查映射表取得所述映射参数。

4、根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述旋转参数可以通过波特序号经模16处理取得。

5、根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，c₀表的大小与要求的正交基带调制信号I和Q的速率有关，I和Q信号的速率为波特率的N倍时，c₀表中各数据量化成M比特，c₀表的大小为5×N×M比特，其中，N为大于2的正整数；M的取值范围为大于16的正整数。

6、根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述离散相位正弦余弦表由16个离散相位的正弦余弦值构成。

7、根据权利要求6所述的调制方法，其特征在于，离散相位正弦余弦表中的数据值量化成P比特，离散相位正弦余弦表的大小为2×16×P，所述P的取值为大于12的正整数。

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