CN111181596B - 一种调制解调方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信技术领域,具体涉及一种调制解调方法和***。所述调制解调***包括射频模块、基带调制模块和基带解调模块,所述射频模块包括射频发射模块和射频接收模块,所述基带调制模块包括chirp生成器、帧头生成器、数据调制模块和帧组成模块。本发明通过将直接序列扩频和chirp扩频进行联合,综合了直接序列扩频和chirp扩频的优势,使解调算法简单易实现,同时更使调制解调***实现结构更加简单,极大的降低了成本和故障率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,具体涉及一种调制解调方法和***。
背景技术
无线通信中的调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化,将信息荷载在其上形成已调信号传输,而解调是调制的反过程,通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。扩频通信的特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。扩频通信技术在发端以扩频编码进行扩频调制,在收端以相关解调技术收信息,这一过程使其具有诸多优良特性。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。
扩频通信技术具有显著的抗干扰和抗衰落特性,并且具有低功耗,及低的被检测概率,因此,扩频通信技术被广泛的应用于民用和军用通信中。常用的扩频通信技术主要有三种:直接序列扩频,跳频和chirp扩频技术。
直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)技术,是将一位数据编码为多位序列,称为一个“码片”。例如,数据“0”用码片“00100111000”编码,数据“1”用码片“11011000111”编码,数据串“010”则编码为“00100111000”,“11011000111”,“00100111000”。从表面上看,采用直接序列扩频技术要求更高的带宽,但这样的代价是值得的。
合理地选择码片,有助于提高处理增益,增强信道的抗干扰能力,以便应对嘈杂的无线网络环境。如果选择正交的码片组,就可以使用同一频率同时发送多路数据。在DSSS***中,采用差分二进制相移键控(DBPSK)和差分正交相移键控(DQPSK)调制技术,分别支持1Mb/s和2Mb/s数据传输速率,可以提供14个信道,但是能够同时使用的非重叠信道只有三个,所以,当存在多个BSS重叠区域时,每一个BSS应尽量选择互不干扰的工作频段。
Chirp扩频(Chirp Spread Spectrum,CSS)技术是用线性调频的Chirp脉冲调制发送信息来达到扩频效果的。Chirp脉冲是正弦信号,在一定时间段内,其频率随时间线性增加或减小。与DSSS、FHSS相似,CSS利用了它的整个带宽去扩展信号的频谱,不同的是CSS不需要加入任何伪随机序列,它利用了Chirp脉冲自身的频率线性特征,其频率是连续变化的。
现有技术中使用的扩频技术,解调算法和***结构都较为复杂,增加了成本和故障率。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明目提供了一种调制解调方法和***。
一方面,本发明提供了一种调制解调方法,应用于调制解调***,所述方法包括:
所述调制解调***生成chirp信号;所述调制解调***利用chirp信号组合成帧头;所述调制解调***将原始信号依次通过直接序列扩频和chirp扩频,生成调制数据;所述调制解调***将帧头数据和调制数据组合,生成完整的调制后数据信息;所述调制解调***接收调制后数据信息,将调制后数据信息发送出去;所述调制解调***接收调制后的射频信号,将所述射频信号转换为基带信号;所述调制解调***接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行chirp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号。
可选地,所述调制解调***将原始信号依次通过直接序列扩频和chirp扩频,生成调制数据,包括:所述调制解调***将原始数据进行信道编码;
所述调制解调***将信道编码后的数据进行白化;所述调制解调***将白化后的数据进行交织;所述调制解调***将交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号;所述调制解调***将QPSK信号与upchirp信号相乘,生成调制数据。
可选地,所述调制解调***将交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号,包括:所述调制解调***将交织后的数据进行串并变换,将数据分成I路和Q路;所述调制解调***将串并变换后的数据的每一个支路上的信号都利用伪随机码生成器生成的伪随机码进行直接序列扩频处理,并将扩频后的符号变为双极性符号;所述调制解调***将经过变换后的I路和Q路数据进行串并变换的逆变换,生成QPSK信号。
可选地,所述调制解调***接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行chirp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号,包括:所述调制解调***将收到的基带信号进行符号同步,确定调制信号的起始位置;所述调制解调***将符号同步后的信号进行时偏和频偏校正;所述调制解调***将时偏和频偏校正后的信号与所述调制解调***生成的downchirp信号相乘,完成信号的chirp解扩;所述调制解调***将完成chirp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据;所述调制解调***将解调后的数据进行解交织;所述调制解调***将解交织后的数据进行去白化;所述调制解调***将去白化后的数据进行解码,得到原始信息。
可选地,所述调制解调***将完成chirp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据,包括:所述调制解调***将完成chirp解扩后的信号根据相位进行判决,然后将判决后的信号进行串并变换分配到I路和Q路;所述调制解调***将串并变换后的数据进行双极性码到单极性码的转换,利用与发射端相同的伪随机码进行直接序列扩频的解扩;所述调制解调***将解扩后的I路和Q路数据进行并串变换,得到解调后的数据。
另一方面,本发明提供了一种调制解调***,所述调制解调***包括射频模块、基带调制模块和基带解调模块,所述射频模块包括射频发射模块和射频接收模块,所述基带调制模块包括chirp生成器、帧头生成器、数据调制模块和帧组成模块;
所述chirp生成器,用于生成chirp信号;所述帧头生成器,用于利用chirp信号组合成帧头;所述数据调制模块,用于将原始信号依次通过直接序列扩频和chirp扩频,生成调制数据;所述帧组成模块,用于将帧头数据和调制数据组合,生成完整的调制后数据信息;所述射频发射模块,用于接收调制后数据信息,将调制后数据信息发送出去;所述射频接收模块,用于接收调制后的射频信号,将所述射频信号转换为基带信号;所述基带解调模块,用于接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行chirp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号。
可选地,所述数据调制模块包括编码模块、白化模块、交织模块、QPSK调制模块和第一计算模块;
所述编码模块,用于将原始数据进行信道编码;所述白化模块,用于将经过编码模块信道编码后的数据进行白化;所述交织模块,用于将经过白化模块白化后的数据进行交织;所述QPSK调制模块,用于将经过交织模块交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号;所述第一计算模块,用于将QPSK信号与upchirp信号相乘,生成调制数据。
可选地,所述QPSK调制模块包括第一串并变换模块、第一符号变换模块和第一并串变换模块;
所述第一串并变换模块,用于将交织后的数据进行串并变换,将数据分成I路和Q路;所述第一符号变换模块,用于将串并变换后的数据的每一个支路上的信号都利用伪随机码生成器生成的伪随机码进行直接序列扩频处理,并将扩频后的符号变为双极性符号;所述第一并串变换模块,用于将经过变换后的I路和Q路数据进行串并变换的逆变换,生成QPSK信号。
可选地,所述基带解调模块包括符号同步模块、时频校正模块、第二计算模块、QPSK解调模块、解交织模块、去白化模块和解码模块;
所述符号同步模块,用于将收到的基带信号进行符号同步,确定调制信号的起始位置;所述时频校正模块,用于将经过符号同步后的信号进行时偏和频偏校正;所述第二计算模块,用于将时偏和频偏校正后的信号与所述调制解调***生成的downchirp信号相乘,完成信号的chirp解扩;所述QPSK解调模块,用于将完成chirp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据;所述解交织模块,用于将经过QPSK解调模块解调后的数据进行解交织;所述去白化模块,用于将经过解交织模块解交织后的数据进行去白化;所述解码模块,用于将经过去白化模块去白化后的数据进行解码,得到原始信息。
可选地,所述QPSK解调模块包括第二串并变换模块、第二符号变换模块和第二并串变换模块;
所述第二串并变换模块,用于将完成chirp解扩后的信号根据相位进行判决,然后将判决后的信号进行串并变换分配到I路和Q路;所述第二符号变换模块,用于将串并变换后的数据进行双极性码到单极性码的转换,利用与发射端相同的伪随机码进行直接序列扩频的解扩;所述第二并串变换模块,用于将解扩后的I路和Q路数据进行并串变换,得到解调后的数据。
本发明具有以下有益效果:
本发明通过将直接序列扩频和chirp扩频进行联合,综合了直接序列扩频和chirp扩频的优势,使解调算法简单易实现,同时更使调制解调***实现结构更加简单,极大的降低了成本和故障率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例中所述的调制解调方法流程示意图;
图2是本发明实施例中所述的将原始信号依次通过直接序列扩频和chirp扩频,生成调制数据的方法流程示意图;
图3是本发明实施例中所述的将交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号的方法流程示意图;
图4是本发明实施例中所述的接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行chirp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号的方法流程示意图;
图5是本发明实施例中所述的将完成ch i rp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据的方法流程示意图;
图6是本发明实施例中所述调制解调***结构框图。
图中标记:1、射频模块;2、基带调制模块;3、基带解调模块;11、射频发射模块;12、射频接收模块;21、chirp生成器;22、帧头生成模块;23、数据调制模块;24、帧组成模块;31、符号同步模块;32、时频校正模块;33、第二计算模块;34、QPSK解调模块;35、解交织模块;36、去白化模块;37、解码模块;231、编码模块;232、白化模块;233、交织模块;234、QPSK调制模块;235、第一计算模块;341、第二串并变换模块;342、第二符号变换模块;343、第二并串变换模块;2341、第一串并变换模块;2342、第一符号变换模块;2343、第一并串变换模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面将结合具体例子及附图,对本发明实施例中提供的实施例进行详细描述。
如图1所示,本申请实施例提供了一种调制解调方法,应用于调制解调***,所述方法可以包括:步骤S10、步骤S20、步骤S30、步骤S40、步骤S50、步骤S60、步骤S70。
步骤S10:所述调制解调***生成ch i rp信号。
步骤S20:所述调制解调***利用ch i rp信号组合成帧头。
步骤S30:所述调制解调***将原始信号依次通过直接序列扩频和ch i rp扩频,生成调制数据。
步骤S40:所述调制解调***将帧头数据和调制数据组合,生成完整的调制后数据信息。
步骤S50:所述调制解调***接收调制后数据信息,将调制后数据信息发送出去。
步骤S60:所述调制解调***接收调制后的射频信号,将所述射频信号转换为基带信号。
步骤S70:所述调制解调***接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行ch irp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号。
可选地,如图2所示,步骤S30可以包括:步骤S301、步骤S302、步骤S303、步骤S304和步骤S305。
步骤S301:所述调制解调***将原始数据进行信道编码。
步骤S302:所述调制解调***将信道编码后的数据进行白化。
步骤S303:所述调制解调***将白化后的数据进行交织。
步骤S304:所述调制解调***将交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号。
步骤S305:所述调制解调***将QPSK信号与upch i rp信号相乘,生成调制数据。
可选地,如图3所示,步骤S304可以包括:步骤S3041、步骤S3042和步骤S3043。
步骤S3041:所述调制解调***将交织后的数据进行串并变换,将数据分成I路和Q路。
步骤S3042:所述调制解调***将串并变换后的数据的每一个支路上的信号都利用伪随机码生成器生成的伪随机码进行直接序列扩频处理,并将扩频后的符号变为双极性符号。
步骤S3043:所述调制解调***将经过变换后的I路和Q路数据进行串并变换的逆变换,生成QPSK信号。
可选地,如图4所示,步骤S70可以包括:步骤S701、步骤S702、步骤S703、步骤S704、步骤S705、步骤S706和步骤S707。
步骤S701:所述调制解调***将收到的基带信号进行符号同步,确定调制信号的起始位置。
步骤S702:所述调制解调***将符号同步后的信号进行时偏和频偏校正。
步骤S703:所述调制解调***将时偏和频偏校正后的信号与所述调制解调***生成的downch i rp信号相乘,完成信号的ch i rp解扩。
步骤S704:所述调制解调***将完成ch i rp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据。
步骤S705:所述调制解调***将解调后的数据进行解交织。
步骤S706:所述调制解调***将解交织后的数据进行去白化。
步骤S707:所述调制解调***将去白化后的数据进行解码,得到原始信息。
可选地,如图5所示,所述步骤S704可以包括:步骤S7041、步骤S7042和步骤S7043。
步骤S7041:所述调制解调***将完成ch i rp解扩后的信号根据相位进行判决,然后将判决后的信号进行串并变换分配到I路和Q路。
步骤S7042:所述调制解调***将串并变换后的数据进行双极性码到单极性码的转换,利用与发射端相同的伪随机码进行直接序列扩频的解扩。
步骤S7043:所述调制解调***将解扩后的I路和Q路数据进行并串变换,得到解调后的数据。
如图6所示,本发明实施例提供了一种调制解调***,所述调制解调***包括射频模块1、基带调制模块2和基带解调模块3,所述射频模块1包括射频发射模块11和射频接收模块12,所述基带调制模块2包括ch i rp生成器21、帧头生成器、数据调制模块23和帧组成模块24。
所述ch i rp生成器21,用于生成ch i rp信号。
所述帧头生成器,用于利用ch i rp信号组合成帧头。
所述数据调制模块23,用于将原始信号依次通过直接序列扩频和ch i rp扩频,生成调制数据。
所述帧组成模块24,用于将帧头数据和调制数据组合,生成完整的调制后数据信息。
所述射频发射模块11,用于接收调制后数据信息,将调制后数据信息发送出去。
所述射频接收模块12,用于接收调制后的射频信号,将所述射频信号转换为基带信号。
所述基带解调模块3,用于接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行ch i rp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号。
chirp生成器21根据参数配置生成固定长度的chirp信号。所述chirp信号可以分为upchirp(频率线性增加)信号和downchirp(频率线性减小)信号,这两种信号互为共轭。
帧头生成模块22利用chirp生成器21生成的chirp信号组合成帧头,帧头的主要作用是进行符号同步和频偏估计。在本***中利用downchirp信号进行符号同步,downchirp信号的个数可根据***要求配置,一般不少于2个。downchirp信号之后紧跟两个与其共轭的upchirp信号用来进行频偏估计。
可选地,所述数据调制模块23包括编码模块231、白化模块232、交织模块233、QPSK调制模块234和第一计算模块235。
所述编码模块231,用于将原始数据进行信道编码。
所述白化模块232,用于将经过编码模块231信道编码后的数据进行白化。
所述交织模块233,用于将经过白化模块232白化后的数据进行交织。
所述QPSK调制模块234,用于将经过交织模块233交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号。
所述第一计算模块235,用于将QPSK信号与upchirp信号相乘,生成调制数据。
数据调制模块23主要是将要发送的二进制数据流转化为调制信号。要发送的原始信息包含包头信息(Header)、设备信息(Addr)、包数据(payload)及CRC校验信息(可选项,根据参数配置)。所述的原始信息首先进入编码模块231进行信道编码,然后送入白化模块232进行白化,再进入交织模块233进行交织,交织处理后的数据送入直接序列扩频QPSK调制模块234生成QPSK信号,最后QPSK信号再与chirp生成器21生成的upchirp信号相乘,实现chirp扩频。
可选地,所述QPSK调制模块234可以包括第一串并变换模块2341、第一符号变换模块2342和第一并串变换模块2343;
所述第一串并变换模块2341,用于将交织后的数据进行串并变换,将数据分成I路和Q路;
所述第一符号变换模块2342,用于将串并变换后的数据的每一个支路上的信号都利用伪随机码生成器生成的伪随机码进行直接序列扩频处理,并将扩频后的符号变为双极性符号;
所述第一并串变换模块2343,用于将经过变换后的I路和Q路数据进行串并变换的逆变换,生成QPSK信号。
所述QPSK调制模块234为直接序列扩频,直接序列扩频QPSK调制模块234首先将输入信号送入串并变换模块进行串并变化,即将输入的二进制流分成I和Q两路,基本上是按照逐位交错分配:第一个比特输入到I路,则第二个比特输入到Q路(此处也可以采用其他的交错分配机制)。每一个支路上的信号都利用伪随机码生成器生成的伪随机码进行直接序列扩频处理。并将扩频后的符号变为双极性符号,即比特0用1表示,比特1用-1表示。变换后的I和Q路数据送入并串变换模块进行串并变换的逆变换,最终生成QPSK信号。
伪随机码生成器可以根据***参数设置选择不同的本原多项式从而生成不同长度、不同码字的伪随机码。例如当本源多项式为f(x)=x4+x+1时,可以得到24-1=15阶的扩频码。
由于I和Q路的数据采用的是双极性表示方式,即每一路只有1、-1两种类型的数据,因此QPSK信号有以下四种表达方式,分别为:1+j,-1+j,-1-j,1-j。对应的相位分别为π/4、3π/4、5π/4、7π/4。如果用复数形式表示为其中N为QPSK码片序列的序号,θN为对应相位。
帧组成模块24将帧头生成模块22产生的帧头数据和数据调制模块23生成的调制数据组合在一起生成完整的数据信息,然后送往射频发射模块11,经过射频模块1的一系列处理将信息发送出去。
射频接收模块12接收调制后的射频信号,然后经过一系列处理将其变为基带信号并送给基带解调模块3。
可选地,所述基带解调模块3可以包括符号同步模块31、时频校正模块32、第二计算模块33、QPSK解调模块34、解交织模块35、去白化模块36和解码模块37。
所述符号同步模块31,用于将收到的基带信号进行符号同步,确定调制信号的起始位置;
所述时频校正模块32,用于将经过符号同步后的信号进行时偏和频偏校正;
所述第二计算模块33,用于将时偏和频偏校正后的信号与所述调制解调***生成的downchirp信号相乘,完成信号的chirp解扩;
所述QPSK解调模块34,用于将完成chirp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据;
所述解交织模块35,用于将经过QPSK解调模块34解调后的数据进行解交织;
所述去白化模块36,用于将经过解交织模块35解交织后的数据进行去白化;
所述解码模块37,用于将经过去白化模块36去白化后的数据进行解码,得到原始信息。
基带解调模块3首先将输入信号送入符号同步模块31进行符号同步,并进一步进行精细的时偏和频偏估计,根据估计结果,信号经过时频校正模块32进行时偏和频偏校正,并确定准确的调制信号的起始位置。然后信号与chirp生成器21生成的downchirp信号相乘,完成信号的chirp解扩过程。chirp解扩后的信号再依次进过QPSK解调模块34、解交织模块35、去白化模块36、解码模块37,最终恢复出原始发送信号。
可选地,所述QPSK解调模块34可以包括第二串并变换模块341、第二符号变换模块342和第二并串变换模块343;
所述第二串并变换模块341,用于将完成chirp解扩后的信号根据相位进行判决,然后将判决后的信号进行串并变换分配到I路和Q路;
所述第二符号变换模块342,用于将串并变换后的数据进行双极性码到单极性码的转换,利用与发射端相同的伪随机码进行直接序列扩频的解扩;
所述第二并串变换模块343,用于将解扩后的I路和Q路数据进行并串变换,得到解调后的数据。
QPSK解调模块34完全是QPSK调制模块234的逆处理过程,首先将chirp解扩后的输入信号根据相位进行判决,判决后的相位符合QPSK信号的四种相位情况,然后将判决后的信号进行串并变换分配到I和Q路,并完成双极性码到单极性码的转换,接着利用同发射端相同的伪随机序列完成直接序列扩频的解扩过程,最后将解扩后的I和Q路数据进行并串变换,得到解调后的数据。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法或计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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、物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、物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,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种调制解调方法,其特征在于,应用于调制解调***,所述方法包括:
所述调制解调***生成chirp信号;
所述调制解调***利用chirp信号组合成帧头;
所述调制解调***将原始信号依次通过直接序列扩频和chirp扩频,生成调制数据;
所述调制解调***将帧头数据和调制数据组合,生成完整的调制后数据信息;
所述调制解调***接收调制后数据信息,将调制后数据信息发送出去;
所述调制解调***接收调制后的射频信号,将所述射频信号转换为基带信号;
所述调制解调***接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行chirp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号;
其中,所述调制解调***将原始信号依次通过直接序列扩频和chirp扩频,生成调制数据,包括:
所述调制解调***将原始数据进行信道编码;
所述调制解调***将信道编码后的数据进行白化;
所述调制解调***将白化后的数据进行交织;
所述调制解调***将交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号;
所述调制解调***将QPSK信号与upchirp信号相乘,生成调制数据;
其中,所述调制解调***接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行chirp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号,包括:
所述调制解调***将收到的基带信号进行符号同步,确定调制信号的起始位置;
所述调制解调***将符号同步后的信号进行时偏和频偏校正;
所述调制解调***将时偏和频偏校正后的信号与所述调制解调***生成的downchirp信号相乘,完成信号的chirp解扩。
2.根据权利要求1所述的调制解调方法,其特征在于,所述调制解调***将交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号,包括:
所述调制解调***将交织后的数据进行串并变换,将数据分成I路和Q路;
所述调制解调***将串并变换后的数据的每一个支路上的信号都利用伪随机码生成器生成的伪随机码进行直接序列扩频处理,并将扩频后的符号变为双极性符号;
所述调制解调***将经过变换后的I路和Q路数据进行串并变换的逆变换,生成QPSK信号。
3.根据权利要求1所述的调制解调方法,其特征在于,所述调制解调***接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行chirp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号,包括:
所述调制解调***将完成chirp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据;
所述调制解调***将解调后的数据进行解交织;
所述调制解调***将解交织后的数据进行去白化;
所述调制解调***将去白化后的数据进行解码,得到原始信息。
4.根据权利要求3所述的调制解调方法,其特征在于,所述调制解调***将完成chirp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据,包括:
所述调制解调***将完成chirp解扩后的信号根据相位进行判决,然后将判决后的信号进行串并变换分配到I路和Q路;
所述调制解调***将串并变换后的数据进行双极性码到单极性码的转换,利用与发射端相同的伪随机码进行直接序列扩频的解扩;
所述调制解调***将解扩后的I路和Q路数据进行并串变换,得到解调后的数据。
5.一种调制解调***,其特征在于:所述调制解调***包括射频模块、基带调制模块和基带解调模块,所述射频模块包括射频发射模块和射频接收模块,所述基带调制模块包括chirp生成器、帧头生成器、数据调制模块和帧组成模块;
所述chirp生成器,用于生成chirp信号;
所述帧头生成器,用于利用chirp信号组合成帧头;
所述数据调制模块,用于将原始信号依次通过直接序列扩频和chirp扩频,生成调制数据;
所述帧组成模块,用于将帧头数据和调制数据组合,生成完整的调制后数据信息;
所述射频发射模块,用于接收调制后数据信息,将调制后数据信息发送出去;
所述射频接收模块,用于接收调制后的射频信号,将所述射频信号转换为基带信号;
所述基带解调模块,用于接收基带信号,并将收到的基带信号依次进行chirp解扩和直接序列解扩,最终得到解扩后的原始信号;
其中,所述数据调制模块包括编码模块、白化模块、交织模块、QPSK调制模块和第一计算模块;
所述编码模块,用于将原始数据进行信道编码;
所述白化模块,用于将经过编码模块信道编码后的数据进行白化;
所述交织模块,用于将经过白化模块白化后的数据进行交织;
所述QPSK调制模块,用于将经过交织模块交织后的数据进行直接序列扩频,生成QPSK信号;
所述第一计算模块,用于将QPSK信号与upchirp信号相乘,生成调制数据;
其中,所述基带解调模块包括符号同步模块、时频校正模块和第二计算模块:
所述符号同步模块,用于将收到的基带信号进行符号同步,确定调制信号的起始位置;
所述时频校正模块,用于将经过符号同步后的信号进行时偏和频偏校正;
所述第二计算模块,用于将时偏和频偏校正后的信号与所述调制解调***生成的downchirp信号相乘,完成信号的chirp解扩。
6.根据权利要求5所述的调制解调***,其特征在于:所述QPSK调制模块包括第一串并变换模块、第一符号变换模块和第一并串变换模块;
所述第一串并变换模块,用于将交织后的数据进行串并变换,将数据分成I路和Q路;
所述第一符号变换模块,用于将串并变换后的数据的每一个支路上的信号都利用伪随机码生成器生成的伪随机码进行直接序列扩频处理,并将扩频后的符号变为双极性符号;
所述第一并串变换模块,用于将经过变换后的I路和Q路数据进行串并变换的逆变换,生成QPSK信号。
7.根据权利要求5所述的调制解调***,其特征在于:所述基带解调模块包括QPSK解调模块、解交织模块、去白化模块和解码模块;
所述QPSK解调模块,用于将完成chirp解扩后的信号进行直接序列解扩,得到解调后的数据;
所述解交织模块,用于将经过QPSK解调模块解调后的数据进行解交织;
所述去白化模块,用于将经过解交织模块解交织后的数据进行去白化;
所述解码模块,用于将经过去白化模块去白化后的数据进行解码,得到原始信息。
8.根据权利要求7所述的调制解调***,其特征在于:所述QPSK解调模块包括第二串并变换模块、第二符号变换模块和第二并串变换模块;
所述第二串并变换模块,用于将完成chirp解扩后的信号根据相位进行判决,然后将判决后的信号进行串并变换分配到I路和Q路;
所述第二符号变换模块,用于将串并变换后的数据进行双极性码到单极性码的转换,利用与发射端相同的伪随机码进行直接序列扩频的解扩;
所述第二并串变换模块,用于将解扩后的I路和Q路数据进行并串变换,得到解调后的数据。
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