CN115580511B - 扩频调制的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种扩频调制的方法和装置。该方法包括：根据分组因子对通信带宽进行分组；对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。本申请的方法解决了在低功耗广域无线通信中在单频信号复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显且通信系统在信噪条件较好时无法达成较高的通信速率的问题，并且与单一调制系统相比，在相同带宽情况下，通过灵活参数设定，保证在远端覆盖灵敏度和传输性能持平，同时在近点信噪条件较好时的通信传输速率可以有数倍的提升空间。

Description

扩频调制的方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体地涉及一种扩频调制的方法及装置。

背景技术

对数字信号调制的技术可以分为幅度键控调制、频移键控调制、相移键控调制，其中幅度键控调制与频移键控调制可以组成正交幅度调制，被广泛应用于各类通信系统中。对幅度键控调制、频移键控调制、正交幅度调制系统的解调，接收机需要预先知道信道响应信息并进行补偿，方可从接收信号中检测出对应的幅度和相位信息，而频移键控调制调制系统的解调则不依赖信道响应信息即可完成检测，收发机方案更加简单，对器件性能的依赖更低，在低功耗广域无线通信中拥有更高的技术优势。多进制频移键控是由频移键控调制演变出的一种频率调制方式，发送机根据待传输数据生成不同的频点的正弦信号完成调制，接收机通过检测接收信号频点获取对应的调制信息。

扩频技术基本有三种方式：直接序列扩频、跳频和啁啾扩频。无论是直接序列扩频、还是跳频都需要保证发送和接收双方的设备严格的时间同步，在高速复杂的系统中，为此增加的开销不是问题，但对于低速、低功耗的系统中，保持时间同步的开销就会显得突出，而啁啾扩频技术对时间同步的要求没有那么严苛，且啁啾信号本身也是恒模1的信号，在低功耗广域无线通信技术中受到更多的关注。

传统的数字信号调制是以正弦波为基信号进行调制。正弦波信号是一个单频信号，在有窄带干扰、器件带来的频偏等多种复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显。现有技术通常结合啁啾扩频技术和多进制频移键控调制进行信号传输。由于多进制频移键控调制需要将通信带宽切分，根据待调制数据生成某一个频点的调制信号，存在带宽闲置、频谱效率不高的问题，导致基于多进制频移键控调制的通信系统在信噪条件较好时也无法达成较高的通信速率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种扩频调制的方法及装置，用以解决现有技术中单频信号在复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显且通信系统在信噪条件较好时无法达成较高的通信速率的问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种扩频调制的方法，该方法包括：

根据分组因子对通信带宽进行分组；

对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；

对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；

将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。

在本申请实施例中，扩频调制的方法还包括：

在分组因子大于预设值的情况下，将每组的调制信号乘以相位因子后累加，以得到调制基带时域调制信号。

在本申请实施例中，分组因子满足下列条件：

G≤2^K且G＝2^l,l∈R；

其中，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，l小于或等于K。

在本申请实施例中，对通信带宽进行分组包括：

将通信带宽划分为2^K个调制频点；

对2^K个调制频点进行分组，以得到多组带宽；

其中，多组带宽的每组带宽包含2^K-l个调制频点。

在本申请实施例中，每个调制频点间的间隔满足公式(1)：

其中，SCS为每个调制频点间的间隔，BW为通信带宽。

在本申请实施例中，每组带宽满足公式(2)：

其中，BW_sub为每组带宽，SCS为每个调制频点间的间隔，BW为通信带宽，G为分组因子。

在本申请实施例中，每组的啁啾调制信号满足公式(3)：

其中，

为每组的啁啾调制信号，BW_Chirp为啁啾调制带宽且BW_{C irp}＝SCS，SF为扩频因子，μ为1或-1，S为二进制数转换因子，T_symbol为调制符号时长且

在本申请实施例中，每组的多进制频移键控正弦调制信号满足公式(4)：

其中，

为每组的多进制频移键控正弦调制信号，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数。

在本申请实施例中，每组的调制信号满足公式(5)：

其中，

为每组的多进制频移键控正弦调制信号，/>

为每组的啁啾调制信号，x^g[n]为每组的调制信号，G为分组因子。

在本申请实施例中，调制基带时域调制信号满足公式(6)：

其中，x[n]为调制基带时域调制信号，x^g[n]为每组的调制信号，G为分组因子，

为相位因子。

在本申请实施例中，扩频调制的方法还包括：

通过控制扩频调制中的分组因子、多进制频移键控调制比特数和啁啾信号扩频因子的大小控制扩频调制速率。

在本申请实施例中，数据速率满足公式(7)：

其中，DR为数据速率，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，SF为啁啾信号扩频因子，T_symbol为调制符号时长，CR为编码速率，BW为通信带宽。

本申请第二方面提供一种扩频调制的装置，该装置包括：

存储器，被配置成存储指令；以及

处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现根据上述的扩频调制的方法。

通过上述技术方案，根据分组因子对通信带宽进行分组；对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。解决了在低功耗广域无线通信中单频信号在复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显且通信系统在信噪条件较好时无法达成较高的通信速率的问题，并且与单一调制系统相比，在相同带宽情况下，通过灵活参数设定，保证了在远端覆盖灵敏度和传输性能持平，同时在近点信噪条件较好时的通信传输速率可以有数倍的提升空间。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：

图1示意性示出了根据本申请实施例的一种扩频调制的方法的流程图；

图2示意性示出了根据本申请实施例的一种扩频调制装置的结构框图。

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，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1示意性示出了根据本申请实施例的一种扩频调制的方法的流程图。如图1所示，本申请实施例提供一种扩频调制的方法，该方法可以包括下列步骤。

步骤101、根据分组因子对通信带宽进行分组。

步骤102、对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号。

步骤103、对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号。

步骤104、将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。

信号调制是指通信系统中发送端的原始电信号通常具有频率很低的频谱分量，一般不适宜直接在信道中进行传输，因此，需要将原始信号变换成频带适合信道传输的高频信号，这一过程被称为调制。通过调制，可以对频谱进行挪移，将被调制的信号的频谱挪移倒所需的位置，从而把被调制的信号变换为适用于信道传输或者是利于信道进行多路复用的信号。

对数字信号调制的技术可以分为幅度键控(Amplitude Shift Keying，ASK)调制、频移键控(Frequency Shift Keying，FSK)调制、相移键控(Phase Shift Keying，PSK)调制，其中ASK与PSK可以组成正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)，被广泛应用于各类通信系统中。对ASK、PSK、QAM调制系统的解调，接收机需要预先知道信道响应信息并进行补偿，方可从接收信号中检测出对应的幅度和相位信息，而FSK调制系统的解调则不依赖信道响应信息即可完成检测，收发机方案更加简单，对器件性能的依赖更低，在低功耗广域无线通信(Low-Power Wide-Area Network，LPWAN)中拥有更高的技术优势。多进制频移键控(MFSK)是由FSK调制演变出的一种频率调制方式，发送机根据待传输数据生成不同的频点的正弦信号完成调制，接收机通过检测接收信号频点获取对应的调制信息。

扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication，SSC)简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。扩频技术有三种基本方式：直接序列扩频(DirectSequence Spread Spectrum，DSSS)、跳频(Frequency Hopping Spread Spectrum，FHSS)和啁啾扩频(Chirp Spread Spectrum，CSS)。无论是DSSS、还是FHSS都需要保证发送和接收双方的设备严格的时间同步，在高速复杂的系统中，为此增加的开销不是问题，但对于低速、低功耗的系统中，保持时间同步的开销就会显得突出，而啁啾扩频技术对时间同步的要求没有那么严苛，且啁啾信号本身也是恒模1的信号，在低功耗广域无线通信技术中受到更多的关注。

因此，本申请实施例提出一种扩频调制的方法，在给定带宽的的情况下，分别使用分组多进制频移键控(Group Multilevel Frequency Shift Keying，GM-FSK)、啁啾(Chirp)扩频信号进行调制，生成发送信号。在本申请实施例中，多进制频移键控是一种可用多个不同的载波频率代表多种数字信息的调制方式。多进制频移键控在平均比特能量固定的情况下的误码率随调制阶数的增大而减小。例如，多进制频移键控下的误码率在调制阶数为16时可以达到最低。但是在调制阶数增大时，由于带宽增大，频带的利用率下降，基于多进制频移键控调制的通信系统在信噪条件较好时也无法达成较高的通信速率。因此，为了提高通信速率，本申请实施例对带宽进行分组，以通过数字信号控制频率变化。

传统的数字信号调制是以正弦波为基信号进行调制。正弦波信号是一个单频信号，在有窄带干扰、器件带来的频偏等多种复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显，而扩频技术可以很好的弥补单频信号的缺陷。另一方面，MFSK需要将通信带宽切分，根据待调制数据生成某一个频点的调制信号，其他带宽将会被闲置，频谱效率不高，使得基于MFSK调制的通信系统在信噪条件较好时也无法达成较高的通信速率。因此本申请实施例使用分组多进制频移键控和啁啾扩频的方法对信号进行调制。通过对每组的信号分别进行啁啾调制和多进制频移键控调制，以得到每组的啁啾调制信号和每组的多进制频移键控正弦调制信号。一方面保证了远端覆盖灵敏度和传输性能，另一方提升近点信噪条件较好时的通信传输速率。

在对每组分别进行啁啾调制和多进制频移键控调制后以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号之后，需要将每组的多进制频移键控正弦调制信号合并，以得到每组的调制信号。在本申请实施例中，可以通过将每组的啁啾调制信号和每组的多进制频移键控正弦调制信号进行点乘以将组的多进制频移键控正弦调制信号合并，最终得到每组的调制信号。

通过上述技术方案，根据分组因子对通信带宽进行分组；对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。解决了在低功耗广域无线通信中在单频信号复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显且通信系统在信噪条件较好时无法达成较高的通信速率的问题，并且与单一调制系统相比，在相同带宽情况下，通过灵活参数设定，保证在远端覆盖灵敏度和传输性能持平，同时在近点信噪条件较好时的通信传输速率可以有数倍的提升空间。

在本申请实施例中，扩频调制的方法还可以包括：

在分组因子大于预设值的情况下，将每组的调制信号乘以相位因子后累加，以得到调制基带时域调制信号。

具体地，在进行扩频调制的过程中，在分组因子即分组数大于预设值的情况下，需要将每组啁啾调制信号和每组多进制频移键控正弦调制信号进行点乘以后，得到的每组的调制信号分别乘以相位因子后再累加，以得到调制基带时域调制信号。在一个示例中，预设值为1，即当分组因子大于1时，需要将每组啁啾调制信号和每组多进制频移键控正弦调制信号进行点乘以后，得到的每组的调制信号分别乘以相位因子后再累加，以得到调制基带时域调制信号。

在本申请实施例中，分组因子可以满足下列条件：

G≤2^K且G＝2^l,l∈R；

其中，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，l小于或等于K。

具体地，分组因子G即分组数的取值可以为1，2，4，6等等，K为多进制频移键控调制比特数。

在本申请实施例中，步骤101、根据分组因子对通信带宽进行分组可以包括：

将通信带宽划分为2^K个调制频点；

对2^K个调制频点进行分组，以得到多组带宽；

其中，多组带宽的每组带宽包含2^K-l个调制频点。

具体地，频点是给固定频率的编号，以频率间隔为200KHz为例，这样就依照200KHz的频率间隔从890MHz、890.2MHz、890.4MHz、890.6MHz、890.8MHz、891MHz…915MHz分为125个无线频率段，并对每个频段进行编号，从1、2、3、4……125；这些对固定频率的编号就是频点，即频点是对固定频率的编号。在本申请实施例中，根据分组因子对通信带宽进行分组需要首先将通信带宽划分为2^K份作为调制频点，再对2^K个调制频点进行分组，以得到多组带宽，每组带宽包含2^K-l个调制频点。

在本申请实施例中，每个调制频点间的间隔满足公式(1)：

其中，SCS为每个调制频点间的间隔，BW为通信带宽，K为多进制频移键控调制比特数。

在本申请实施例中，每组带宽满足公式(2)：

其中，BW_sub为每组带宽，SCS为每个调制频点间的间隔，BW为通信带宽，G为分组因子。

具体地，信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。在本申请实施例中，将总通信带宽BW分为了G组，每一组子带宽BW_sub的值可以为总带宽除以分组数的值，也可以为每组中每个调制频点间的间隔和每组调制频点个数的乘积。

在本申请实施例中，每组的啁啾调制信号满足公式(3)：

其中，

为每组的啁啾调制信号，BW_Chirp为啁啾调制带宽且BW_{C irp}＝SCS，SF为扩频因子，μ为1或-1，S为二进制数转换因子，T_symbol为调制符号时长且

具体地，啁啾信号是指频率随时间变化的信号，包括上啁啾信号(Up-Chirp)和下啁啾信号(Down-Chirp)。其中，上啁啾信号是指频率随时间变化而增加的信号，下啁啾信号是指频率随时间变化而减小的信号。在对每组子带宽内的信号进行啁啾调制时，可以使用上啁啾信号或下啁啾信号。在使用上啁啾信号进行啁啾调制的情况下，μ为1；在使用下啁啾信号进行啁啾调制的情况下，μ为-1。

在本申请实施例中，每组的多进制频移键控正弦调制信号满足公式(4)：

其中，

为每组的多进制频移键控正弦调制信号，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数。

具体地，多进制频移键控(Multiple Frequency Shift Keying，MFSK)是一种可用多个不同的载波频率代表多种数字信息的调制方式。在一个示例中，假设采用M进制的多进制频移键控实现对信号的调制，那么在平均比特能量固定的情况下的误码率随M的增大而减小，因此需要增大M，以获得较低的误码率。此时，带宽呈指数增加，导致多进制频移键控存在频带利用率低的问题。为解决这一技术问题，本申请实施例采用分组多进制频移键控，即通过对调制频点进行分组，将信号分为并行的多组信号进行多进制频移键控调制，从而提高频带的利用率。

在本申请实施例中，每组的调制信号满足公式(5)：

其中，

为每组的多进制频移键控正弦调制信号，/>

为每组的啁啾调制信号，x^g[n]为每组的调制信号，G为分组因子。

具体地，每组的调制信号为每组的啁啾调制信号和每组的多进制频移键控正弦调制信号相乘得到。

在本申请实施例中，调制基带时域调制信号满足公式(6)：

其中，x[n]为调制基带时域调制信号，x^g[n]为每组的调制信号，G为分组因子，

为相位因子。

具体地，在分组因子即分组数大于预设值的情况下，需要将每组啁啾调制信号和每组多进制频移键控正弦调制信号进行点乘以后，得到的每组的调制信号分别乘以相位因子后再累加，以得到调制基带时域调制信号。

在本申请实施例中，扩频调制的方法还可以包括：

通过控制扩频调制中的分组因子、多进制频移键控调制比特数和啁啾信号扩频因子的大小控制扩频调制速率。

在本申请实施例中，数据速率满足公式(7)：

其中，DR为数据速率，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，SF为啁啾信号扩频因子，T_symbol为调制符号时长，CR为编码速率，BW为通信带宽。

具体地，对于需要保证传输稳定性、信号质量较差的场景，通过减小分组G因子可以将发送信号变为恒模信号进行传输；增大SF和K可以使信号周期加长、解调灵敏度提升；调整K+SF中K和SF的大小可以灵活应对窄带干扰或信道选择性衰落等场景。在K+SF和保持不变的情况下，增大SF可以提升信号的抗干扰能力，便于在更低的信噪比下传输信息。

对于信道条件稳定、需要较快传输信号、终端器件能力较强的场景，通过增大分组G因子实现信号的高速传输。在一个示例中，以带宽BW＝400kHz为例进行说明，设定编码速率CR＝4/5，SF＝5，K＝3。在G＝1时，DR＝10kHz；调整G＝2，则速率变为17.5kHz。

通过控制分组多进制频移键控调制中的分组因子、多进制频移键控调制比特数和啁啾信号扩频因子的大小控制扩频调制速率，实现了灵活速率配置。一方面保证了远端覆盖灵敏度和传输性能，另一方提升了近点信噪条件较好时的通信传输速率。

图2示意性示出了根据本申请实施例的一种扩频调制装置的结构框图。如图2所示，本申请实施例提供一种扩频调制装置，可以包括：

存储器210，被配置成存储指令；以及

处理器220，被配置成从存储器210调用指令以及在执行指令时能够实现上述的扩频调制的方法。

具体地，在本申请实施例中，处理器220可以被配置成：

根据分组因子对通信带宽进行分组；

对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；

对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；

将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。

进一步地，处理器220还可以被配置成：

在分组因子大于预设值的情况下，将每组的调制信号乘以相位因子后累加，以得到调制基带时域调制信号。

在本申请实施例中，分组因子满足下列条件：

G≤2^K且G＝2^l,l∈R；

其中，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，l小于或等于K。

进一步地，处理器220还可以被配置成：

将通信带宽划分为2^K个调制频点；

对2^K个调制频点进行分组，以得到多组带宽；

其中，多组带宽的每组带宽包含2^K-l个调制频点。

在本申请实施例中，每个调制频点间的间隔满足公式(1)：

其中，SCS为每个调制频点间的间隔，BW为通信带宽，K为多进制频移键控调制比特数。

在本申请实施例中，每组带宽满足公式(2)：

其中，BW_sub为每组带宽，SCS为每个调制频点间的间隔，BW为通信带宽，G为分组因子。

在本申请实施例中，每组的啁啾调制信号满足公式(3)：

其中，

为每组的啁啾调制信号，BW_chirp为啁啾调制带宽且BW_cirp＝SCS，SF为扩频因子，μ为1或-1，S为二进制数转换因子，T_symbol为调制符号时长且

在本申请实施例中，每组的多进制频移键控正弦调制信号满足公式(4)：

其中，

为每组的多进制频移键控正弦调制信号，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数。

在本申请实施例中，每组的调制信号满足公式(5)：

其中，

为每组的多进制频移键控正弦调制信号，/>

为每组的啁啾调制信号，x^g[n]为每组的调制信号，G为分组因子。

在本申请实施例中，调制基带时域调制信号满足公式(6)：

其中，x[n]为调制基带时域调制信号，x^g[n]为每组的调制信号，G为分组因子，

为相位因子。

进一步地，处理器220还可以被配置成：

通过控制扩频调制中的分组因子、多进制频移键控调制比特数和啁啾信号扩频因子的大小控制扩频调制速率。

在本申请实施例中，数据速率满足公式(7)：

其中，DR为数据速率，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，SF为啁啾信号扩频因子，T_symbol为调制符号时长，CR为编码速率，BW为通信带宽。

通过上述技术方案，根据分组因子对通信带宽进行分组；对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；将啁啾调制信号和多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号。解决了在低功耗广域无线通信中在单频信号复杂恶劣电磁环境下的性能下降明显且通信系统在信噪条件较好时无法达成较高的通信速率的问题，并且与单一调制系统相比，在相同带宽情况下，通过灵活参数设定，保证在远端覆盖灵敏度和传输性能持平，同时在近点信噪条件较好时的通信传输速率可以有数倍的提升空间。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种扩频调制的方法，其特征在于，包括：

将通信带宽划分为2^K个调制频点；

根据分组因子对所述2^K个调制频点进行分组，以得到多组带宽；

对每组信号进行啁啾调制，以得到每组的啁啾调制信号；

对每组信号进行多进制频移键控调制，以得到每组的多进制频移键控正弦调制信号；

将所述啁啾调制信号和所述多进制频移键控正弦调制信号进行点乘，以得到每组的调制信号；

在所述分组因子大于预设值的情况下，将所述每组的调制信号乘以相位因子后累加，以得到调制基带时域调制信号；

其中，所述分组因子满足下列条件：

G≤2^K且G＝2^l,∈r；

其中，G为所述分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，l小于或等于K；

所述每组的啁啾调制信号满足公式(3)：

whereS＝bin2dec([b(0),b(1),...b(SF-1)])； (3)

其中，

为所述每组的啁啾调制信号，BW为所述通信带宽，

BW_Chirp为啁啾调制带宽，SF为扩频因子，μ为1或-1，S为二进制数转换因子，T_symbol为调制符号时长且

所述多组带宽的每组带宽包含2^K-l个调制频点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个调制频点间的间隔满足公式(1)：

其中，SCS为所述每个调制频点间的间隔，BW为所述通信带宽，K为多进制频移键控调制比特数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每组带宽满足公式(2)：

其中，BW_sub为每组带宽，SCS为所述每个调制频点间的间隔，BW为所述通信带宽，G为所述分组因子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每组的多进制频移键控正弦调制信号满足公式(4)：

其中，

为每组的多进制频移键控正弦调制信号，G为所述分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，l为整数且小于或等于K，n为符号样点序号，g为分组序号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每组的调制信号满足公式(5)：

其中，

为每组的多进制频移键控正弦调制信号，/>

为每组的啁啾调制信号，x^g[]为每组的调制信号，G为所述分组因子，n为符号样点序号，g为分组序号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调制基带时域调制信号满足公式(6)：

其中，x[n]为调制基带时域调制信号，x^g[]为每组的调制信号，G为所述分组因子，

为相位因子。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过控制扩频调制中的所述分组因子、多进制频移键控调制比特数和啁啾信号扩频因子的大小控制扩频调制速率。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述扩频调制速率满足公式(7)：

其中，DR为扩频调制速率，G为分组因子，K为多进制频移键控调制比特数，SF为啁啾信号扩频因子，T_symbol为调制符号时长，CR为编码速率，BW为所述通信带宽。

9.一种扩频调制的装置，其特征在于，包括：

存储器，被配置成存储指令；以及

处理器，被配置成从所述存储器调用所述指令以及在执行所述指令时能够实现根据权利要求1至8中任一项所述的扩频调制的方法。

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