專利名稱：：基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是一種基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法及設(shè)備，屬于數(shù)字通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：數(shù)字信號傳輸中，調(diào)制與解調(diào)是電子通信領(lǐng)域里的一項十分重要的環(huán)節(jié)，不同的調(diào)制手段對一個通信系統(tǒng)的各項性能參數(shù)起著決定性的作用。在通信系統(tǒng)的發(fā)送端，通常采用把低頻的二進制基帶信號調(diào)制到高頻上來方便傳輸，由接收端把高頻載波上的基帶信號解調(diào)出來，還原出原始發(fā)送信號。近年來，各種新型調(diào)制解調(diào)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為了達到盡可能高的頻帶利用率，即在單位頻帶內(nèi)傳輸更高的數(shù)碼率(以bps/Hz為量綱)，以高帶寬傳輸效率和高邊帶抑制水平為主要亮點的超窄帶技術(shù)發(fā)展尤為迅猛。國內(nèi)的一系列相關(guān)專利也紛紛申請，比如一種稱為"高頻帶利用率的信息調(diào)制和解調(diào)方法"(申請?zhí)?3152978.X)，其發(fā)明關(guān)鍵在于使表征邏輯"O"的已調(diào)信號g。(t)和表征邏輯"l"的已調(diào)信號gl(t)都與正弦信號之間的波形差異最小，如圖l(a)所示，但其波形前后兩半部分的幅度不同，不利于應(yīng)用到復(fù)合調(diào)制中。為了克服此缺點，"等幅的高頻帶利用率的信息調(diào)制與解調(diào)方法"(申請?zhí)?00410064681.4)也被發(fā)明，如圖1(b)所示。但是，上述兩項專利仍有不盡如人意的地方。"高頻帶利用率的信息調(diào)制和解調(diào)方法"的波形如前所述，前后兩半部分的幅度不同，在某些幅度受限的場合，將會影響其解調(diào)性能，在一些對波形有統(tǒng)一幅度要求的場合不適用，而且因其每個碼元周期內(nèi)的幅度不固定，這項技術(shù)也很難與傳統(tǒng)的調(diào)幅/調(diào)頻技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)在傳輸模擬信號的同時又能傳遞一路高速的數(shù)字信息。觀察其功率譜如圖2(a)可以發(fā)現(xiàn)，該波形的高次諧波較多且幅度較大，這不僅會浪費能量還會限制帶寬效率的進一步提升。"等幅的高頻帶利用率的信息調(diào)制與解調(diào)方法"的波形雖然進行了一些限幅處理，但是若在低信噪比條件下為了進一步增加兩種基本波形的區(qū)分度，確保信息傳輸?shù)臏蚀_性就需要通過增大參數(shù)A(該專利中的波形調(diào)控參數(shù))來增強兩種基本波形的差異性，但是從圖3(b)中可以很明顯看出，隨著參數(shù)A的進一步增大，兩種基本波形的幅度漸漸開始出現(xiàn)不統(tǒng)一，特別是當(dāng)A增大到0.5以上時，兩種波形區(qū)分度較高，但波形的幅度的跳變已經(jīng)相當(dāng)明顯，該專利中基本波形幅度統(tǒng)一這一最大優(yōu)勢將不復(fù)存在，在對波形區(qū)分度要求比較高的場合下，無法較好的與廣播系統(tǒng)相結(jié)合，由于該專利當(dāng)中采用的方法是在正弦波上疊加寄生波形，并不能從根本上解決上述缺陷。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法及設(shè)備，使得通信系統(tǒng)的帶寬利用率得到進一步的提高，同時調(diào)制波形的幅度具有恒定的統(tǒng)一性，可以運用到各類需要對載波的幅度進行調(diào)制的通信系統(tǒng)中，抵抗噪聲的能力也得到了進一步增強。技術(shù)方案基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法，分為數(shù)字信號調(diào)制發(fā)送、接收解調(diào)兩部分1)數(shù)字信號調(diào)制發(fā)送用二進制信息碼元直接改變載波的波形，當(dāng)信息比特為"l"時產(chǎn)生的調(diào)制波形fjt)和當(dāng)信息比恃為"0"時產(chǎn)生的調(diào)制波形f。(t)與標準正弦波相比具有可調(diào)的微小差異。該調(diào)制方式可以表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中T是調(diào)制波形的周期，同時也是碼元周期和信息的符號寬度；f=1/T是載波的頻率，在數(shù)值上也等于碼元的傳輸速率；當(dāng)信息比特為"l"時，波形發(fā)生器產(chǎn)生r-(l+a)^時的f(t)(記成fjt));當(dāng)信息比特為"0"時，波形發(fā)生器產(chǎn)生^(3-a);時的f(t)(記成f。(t))，其中a(0<a<1)是波形調(diào)控參數(shù)。該調(diào)制方式具有如下技術(shù)特征a、兩種基本波形的差異在t=T/2達到極大值。b、兩種基本波形振幅A是恒定不變的，峰值分別位于t=T/4和t=3T/4處，且不會隨著基本波形差異的增大而發(fā)生任何改變。c、波形滿足^(t)=-f0(T-t)，f。(t)和^(t)在[O，T/4]和[3T/4，T]時間段內(nèi)均為標準的正弦波，其頻譜得到了更好的壓縮。d、這種調(diào)制波形的頻率始終是恒定不變的且在數(shù)值上等于比特速率。e、通過波形調(diào)控參數(shù)a(0<a<1)的選擇可以控制兩種基本波形的差異大小，當(dāng)處于大信噪比環(huán)境下可以通過增大a來減弱不同波形的區(qū)分度，當(dāng)處于小信噪比環(huán)境下可以通過減小a來增強不同波形的區(qū)分度。根據(jù)a)式分別對表征信息"o"的f。a)和"i"的的兩種基本波形在一個周期內(nèi)進行采樣，將采樣后得到的一個完整周期內(nèi)的波形樣本存儲在兩個存儲區(qū)域內(nèi)。待傳輸?shù)亩M制信息控制一個選擇開關(guān)，在一個波形周期內(nèi)，分別選擇f。a)或fjt)中的一路相應(yīng)的存儲區(qū)。存儲區(qū)中的波形樣本在同步時鐘的控制下，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成已調(diào)的高頻模擬信號。完整的原理框圖如圖4所示，這種全數(shù)字的方案特點在于產(chǎn)生的信號頻率精確，幅度穩(wěn)定，產(chǎn)生的調(diào)制波形的上限頻率直接由DAC的性能決定，既便于后期的集成電路制作，也有利于利用數(shù)字濾波精確控制發(fā)送信號的帶寬和頻譜形狀?？紤]到現(xiàn)有的天線技術(shù)，如果要對上述的高頻模擬信號進行無線發(fā)射時，還需要進行上變頻處理。由上一步驟輸出的高頻模擬信號對更高頻段的正弦載波進行調(diào)制，這里所指更高頻段的正弦載波至少是上述載波頻率的5倍，上限頻率可以是調(diào)制電路及發(fā)送電路允許的最高頻率。這樣發(fā)送信號被調(diào)制到更高的頻段上，接著通過發(fā)送濾波器濾波和功率放大器放大后從發(fā)送天線發(fā)送出去。本技術(shù)方案還可以是進行二次或多次上變頻。目的在于由于上變頻之前的載波是附加了高速數(shù)字信息于其上的載波，而這些信息是靠載波碼元周期一半處的微小相位差來體現(xiàn)的，這種微小相位差在頻域上是靠載波的高次諧波分量來體現(xiàn)的，而現(xiàn)有的射頻電路在振蕩發(fā)射時只能發(fā)射一個頻段的信息，如果固定在基頻處，高次諧波的分量就無法發(fā)射，從而無法將表征了數(shù)字信號的微小相位差信息發(fā)射出去。而現(xiàn)在在原有的基礎(chǔ)上再增加一次調(diào)制，把信號調(diào)制到一個更高的頻段上，此時高頻載波的高次諧波分量就不會出現(xiàn)，發(fā)射電路可以將發(fā)射頻率固定在此高頻載波上，可以發(fā)送出完整的調(diào)制波形，不會出現(xiàn)較大的波形失真。2)數(shù)字信號接收解調(diào)與發(fā)送端相對應(yīng)，高頻無線電波從天線接收下來后經(jīng)接收濾波器濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，再經(jīng)過相干解調(diào)或非相干解調(diào)實現(xiàn)下變頻，還原出發(fā)送端上變頻之前的調(diào)制信號。在基于微小相位差的解調(diào)方法中，只需要在接收信號波形的中點即二分之一周期處進行一次采樣判決便可完成解調(diào)。如圖5所示，接收的已調(diào)信號先經(jīng)過帶通濾波器去除干擾，然后進入采樣器，由系統(tǒng)時鐘形成采樣脈沖并送入采樣器，采樣器通過對碼元周期一半處采樣將獲得的相位送入微小相位差檢測器還原出原始發(fā)送的二進制信息。這種方法的特點在于運算量低，設(shè)備簡單，處理速度快，比起"03152978.X"號專利申請所使用的相關(guān)檢測法，大大降低了采樣率，提高了系統(tǒng)效率。在這里，還可以采用另一種基于過零點檢測的解調(diào)方法，同樣接收的已調(diào)信號先經(jīng)過帶通濾波器去除干擾，然后進入采樣器，由系統(tǒng)時鐘形成采樣脈沖并送入采樣器，只需要在接收信號波形的中點即二分之一周期處進行一次采樣判決便可完成解調(diào)。由圖l(c)可知，在碼元周期的中點處，有f。(T/2)>0，fjT/2)<0。所以通過對該時刻的接收信號進行采樣，就可以根據(jù)采樣值的極性來判決發(fā)送的二進制碼元是"1"還是"0"?；谏鲜龇椒?，本發(fā)明基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸發(fā)射機，包括同步時鐘，兩個波形存儲器，二選一選擇器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，上變頻模塊，發(fā)送濾波器，功率放大器和發(fā)送天線。將在一個周期內(nèi)采樣得到的表征信息為"O"的f。(t)和"l"的fjt)這兩種基本波形的波形樣本分別存儲在兩個存儲器內(nèi)；由數(shù)字信號控制二選一選擇器，在一個波形周期內(nèi)，通過待發(fā)送的信號是"0"還是"l"來選釋f。(t)或fjt)中的一路相應(yīng)的存儲器；存儲器中的波形樣本在同步時鐘的控制下，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成高頻載波信號后輸出；經(jīng)上變頻模塊上變頻處理后送入發(fā)送濾波器濾除干擾、功率放大器放大后由發(fā)送天線發(fā)送?；谏鲜鲈?，本發(fā)明基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸接收機，包括接收天線，接收濾波器，下變頻模塊，帶通濾波器，采樣器，采樣脈沖產(chǎn)生電路，同步時鐘，微小相位差檢測器或過零點檢測器；接收天線接收下來的高頻無線電波送入接收濾波器濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，再經(jīng)下變頻模塊下變頻處理和帶通濾波器帶通濾波后分成兩路，一路進入采樣器，另一路由同步時鐘形成采樣脈沖并送入采樣器，采樣脈沖控制采樣器對進入采樣器的接收信號碼元周期一半處進行采樣，將結(jié)果送入微小相位差檢測器或過零點檢測器還原出原始發(fā)送的數(shù)字信號。本發(fā)明保留了現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點，如金數(shù)字化，系統(tǒng)調(diào)控靈活(只需改變一個調(diào)控參數(shù))，除此以外還具有以下優(yōu)點1)頻帶利用率更高。由于抵御波形失真以及噪聲干擾的能力更強，這種波形有望通過帶寬更窄的信道，能把帶寬受限所造成的影響降到最低，得到更高效的頻帶利用率。2)實現(xiàn)了調(diào)制波形的幅度統(tǒng)一。3)抵抗信道失真和噪聲干擾的能力更強。本發(fā)明的輸出是等幅度的調(diào)制波形，它既能經(jīng)過頻帶更窄的帶通濾波，又能在一定程度上經(jīng)受系統(tǒng)限幅的影響，隨著兩種基本波形在碼元周期一半處差異的可調(diào)控的增強，系統(tǒng)的抗噪聲性能也得到了進一步的增強，可見該波形在抵抗傳輸信道的線性失真(如頻帶受限)和非線性失真(如幅度受限)方面的能力都得到了增強。圖1(a)是"03152978.X"號專利申請所發(fā)明的原始VWDK調(diào)制方法的輸出基本波形(a=0.9);圖l(b)是"200410064681.4"號專利申請所提出的改進的VWDK調(diào)制方法的輸出基本波形(A=0.2);圖l(c)是本發(fā)明方法的輸出基本波形(a=0.9)。圖2(a)是"03152978.X"號專利申請所發(fā)明的原始VWDK調(diào)制信號的功率譜幅度的對數(shù)表示圖(a=0.9);圖2(b)是"200410064681.4"號專利申請所提出的改進的VWDK調(diào)制信號的功率譜幅度的對數(shù)表示圖(A=0.2);圖2(c)是本發(fā)明方法的輸出信號的功率譜幅度的對數(shù)表示圖(a=0.9)。圖3(a)是"03152978.X"號專利申請所發(fā)明的原始VWDK調(diào)制方法的輸出基本波形(a的取值從O.20.9);圖3(b)是"200410064681.4"號專利申請所提出的改進的VWDK調(diào)制方法的輸出基本波形(A的取值從0.20.9)。圖3(c)是本發(fā)明方法的輸出基本波形(a的取值從0.20.9)。圖4是本發(fā)明基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法的發(fā)送機原理框圖。圖5是本發(fā)明基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法的接收機結(jié)構(gòu)框圖(基于微小相位差的解調(diào)方法)。圖6是本發(fā)明基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法的接收機結(jié)構(gòu)框圖(基于過零點檢測的解調(diào)方法)。圖7是"03152978.X"號專利，"200410064681.4"號專利以及本發(fā)明方法在保持解調(diào)性能相同時的傳輸功率譜。圖8是本發(fā)明基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法的誤碼率性能曲線分析圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖4是本發(fā)明基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸發(fā)射機的結(jié)構(gòu)框圖，包括同步時鐘，兩個波形存儲器，二選一選擇器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，上變頻模塊，發(fā)送濾波器，功率放大器和發(fā)送天線。將在一個周期內(nèi)采樣得到的表征信息為"0"的f。(t)和"l"的fjt)這兩種基本波形的波形樣本分別存儲在兩個存儲器內(nèi)；由待發(fā)送的數(shù)字信號控制二選一選擇器，在一個波形周期內(nèi)，通過待發(fā)送的數(shù)字信號是"0"還是"l"來選釋f。(t)或fjt)中的一路相應(yīng)的存儲器；存儲器中的波形樣本在同步時鐘的控制下，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成高頻載波信號后輸出；經(jīng)上變頻模塊上變頻處理后送入發(fā)送濾波器濾除干擾、功率放大器放大后由發(fā)送天線發(fā)送。數(shù)字信號調(diào)制發(fā)送用二進制信息碼元直接改變載波的波形，當(dāng)信息比特為"l"時產(chǎn)生的調(diào)制波形fjt)和當(dāng)信息比特為"O"時產(chǎn)生的調(diào)制波形f。(t)與標準正弦波相比具有可調(diào)的微小差異。該調(diào)制方式可以表示為/("):sinfsinsm.7OS":工<7—人.7.一+一.42s邁f4(1)其中T是調(diào)制波形的周期，同時也是碼元周期和信息的符號寬度；f=1/T是載波的頻率，在數(shù)值上也等于碼元的傳輸速率；當(dāng)信息比特為"l"時，波形發(fā)生器產(chǎn)生r二(l+a);時的f(t)(記成fjt));當(dāng)信息比特為"0"時，波形發(fā)生器產(chǎn)生r-(3-a);時的44f(t)(記成f。(t))，其中a(0<a<1)是波形調(diào)控參數(shù)。該調(diào)制方式具有如下技術(shù)特征a、兩種基本波形的差異在t=T/2達到極大值。b、兩種基本波形振幅A是恒定不變的，峰值分別位于t=T/4和t=3T/4處，且不會隨著基本波形差異的增大而發(fā)生任何改變。c、波形滿足fjt)=-f0(T-t)，f。(t)和fjt)在和[3T/4，T]時間段內(nèi)均為標準的正弦波，其頻譜得到了更好的壓縮。d、這種調(diào)制波形的頻率始終是恒定不變的且在數(shù)值上等于比特速率。e、通過波形調(diào)控參數(shù)a(0<a<1)的選擇可以控制兩種基本波形的差異大小，當(dāng)處于大信噪比環(huán)境下可以通過增大a來減弱不同波形的區(qū)分度，當(dāng)處于小信噪比環(huán)境下可以通過減小a來增強不同波形的區(qū)分度。根據(jù)(1)式分別對表征信息"O"的f。(t)和"l"的fjt)的兩種基本波形在一個周期內(nèi)進行采樣，將采樣后得到的一個完整周期內(nèi)的波形樣本存儲在兩個存儲區(qū)域內(nèi)。待8傳輸?shù)亩M制信息控制一個選擇開關(guān)，在一個波形周期內(nèi)，分別選擇f。(t)或fjt)中的一路相應(yīng)的存儲區(qū)。存儲區(qū)中的波形樣本在同步時鐘的控制下，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成已調(diào)的高頻模擬信號。由上一步驟輸出的高頻模擬信號對更高頻段的正弦載波進行調(diào)制(上變頻)，這樣發(fā)送信號被調(diào)制到更高的頻段上，接著通過發(fā)送濾波器濾波和功率放大器放大后從發(fā)送天線發(fā)送出去。數(shù)字信號的接收解調(diào)高頻無線電波從天線接收下來后經(jīng)接收濾波器濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，再經(jīng)過相干解調(diào)或非相干解調(diào)實現(xiàn)下變頻，還原出發(fā)送端上變頻之前的調(diào)制信號，接下來的解調(diào)方法可以采用基于微小相位差的信息解調(diào)方式，只需要在接收信號波形的中點即二分之一周期處進行一次采樣判決便可完成解調(diào)。其特點有運算量低，設(shè)備簡單，處理速度快。圖5、圖6是本發(fā)明基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸接收機結(jié)構(gòu)框圖。圖5中，帶有信道噪聲和畸變而失真的已調(diào)信號從天線接收下來后經(jīng)過濾波和下變頻處理并濾波后，分成兩路，一路通過載波頻率提取出同步信號，形成采樣脈沖；另一路在碼元周期一半處采樣，將采樣得到的波形相位信息與標準正弦波相位進行比較，若波形相位比標準正弦波相位超前，可判斷出發(fā)送的二進制信息是"l"，否則為"0"。這里也可以采用另一種基于過零點檢測的解調(diào)方法，同樣只需要在接收信號波形的中點即二分之一周期處進行一次采樣判決便可完成解調(diào)。由圖l(c)可知，在碼元周期的中點處，有f。(T/2)>0，fjT/2)<0。所以通過在該時刻對接收信號進行采樣，可以根據(jù)采樣值的極性來判決發(fā)送的二進制碼元是"1"還是"0"。如圖6所示，從天線接收下來的信號經(jīng)過濾波和下變頻處理并濾波后進入采樣器，由系統(tǒng)時鐘形成采樣脈沖并送入采樣器，采樣器在碼元周期一半處將信號采樣值送入過零點檢測器，若采樣值是正數(shù)，可判斷出發(fā)送的二進制信息是"0"，否則為"1"，從而還原出原始發(fā)送的數(shù)字信息。權(quán)利要求一種基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法，分為數(shù)字信號調(diào)制發(fā)送、接收解調(diào)兩部分數(shù)字信號調(diào)制發(fā)送利用二進制信息碼元直接改變載波的波形，當(dāng)信息比特為“1”時產(chǎn)生的調(diào)制波形f1(t)和當(dāng)信息比特為“0”時產(chǎn)生的調(diào)制波形f0(t)與標準正弦波相比具有可調(diào)的微小差異；該調(diào)制方式可以表示為<mrow><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>,</mo><mi>τ</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><mi>sin</mi><mi>t</mi></mtd><mtd><mn>0</mn><mo>≤</mo><mi>t</mi><mo>≤</mo><mfrac><mi>T</mi><mn>4</mn></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><mi>t</mi><mo>-</mo><mfrac><mi>T</mi><mn>4</mn></mfrac></mrow><mrow><mi>τ</mi><mo>-</mo><mfrac><mi>T</mi><mn>4</mn></mfrac></mrow></mfrac><mfrac><mi>T</mi><mn>4</mn></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mi>T</mi><mn>4</mn></mfrac><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mfrac><mi>T</mi><mn>4</mn></mfrac><mo>≤</mo><mi>t</mi><mo>≤</mo><mi>τ</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><mi>t</mi><mo>-</mo><mi>τ</mi></mrow><mrow><mfrac><mrow><mn>3</mn><mi>T</mi></mrow><mn>4</mn></mfrac><mo>-</mo><mi>τ</mi></mrow></mfrac><mfrac><mi>T</mi><mn>4</mn></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mi>T</mi><mn>2</mn></mfrac><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>τ</mi><mo>≤</mo><mi>t</mi><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mn>3</mn><mi>T</mi></mrow><mn>4</mn></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>sin</mi><mi>t</mi></mtd><mtd><mfrac><mrow><mn>3</mn><mi>T</mi></mrow><mn>4</mn></mfrac><mo>≤</mo><mi>t</mi><mo>≤</mo><mi>T</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>.</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>其中T是調(diào)制波形的周期，同時也是碼元周期和信息的符號寬度；f＝1/T是載波的頻率，在數(shù)值上也等于碼元的傳輸速率；當(dāng)信息比特為“1”時，波形發(fā)生器產(chǎn)生時的f(t)，記成f1(t)；當(dāng)信息比特為“0”時，波形發(fā)生器產(chǎn)生時的f(t)，記成f0(t)，其中α(0＜α＜1)是波形調(diào)控參數(shù)；該方法具有如下技術(shù)特征a、兩種基本波形的差異在t＝T/2達到極大值；b、兩種基本波形振幅A是恒定不變的，峰值分別位于t＝T/4和t＝3T/4處，且不會隨著基本波形差異的增大而發(fā)生任何改變；c、波形滿足f1(t)＝-f0(T-t)，f0(t)和f1(t)在和[3T/4，T]時間段內(nèi)均為標準的正弦波，其頻譜得到了更好的壓縮；d、這種調(diào)制波形的頻率始終是恒定不變的且在數(shù)值上等于比特速率；e、通過波形調(diào)控參數(shù)α(0＜α＜1)的選擇可以控制兩種基本波形的差異大小，當(dāng)處于大信噪比環(huán)境下可以通過增大α來減弱不同波形的區(qū)分度，當(dāng)處于小信噪比環(huán)境下可以通過減小α來增強不同波形的區(qū)分度；根據(jù)(1)式分別對表征信息“0”的f0(t)和“1”的f1(t)的兩種基本波形在一個周期內(nèi)進行采樣，將采樣后得到的一個完整周期內(nèi)的波形樣本存儲在兩個存儲區(qū)域內(nèi)；待傳輸?shù)亩M制信息控制一個選擇開關(guān)，在一個波形周期內(nèi)，分別選擇f0(t)或f1(t)中的一路相應(yīng)的存儲區(qū)；存儲區(qū)中的波形樣本在同步時鐘的控制下，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成已調(diào)的高頻模擬信號；上變頻調(diào)制，即將所述高頻模擬信號對更高頻段的正弦載波進行調(diào)制，這樣發(fā)送信號被調(diào)制到更高的頻段上，接著通過發(fā)送濾波器濾波和功率放大器放大后發(fā)送出去；數(shù)字信號接收解調(diào)高頻無線電波從天線接收下來后經(jīng)接收濾波器濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，再經(jīng)過相干解調(diào)或非相干解調(diào)實現(xiàn)下變頻，還原出發(fā)送端上變頻之前的調(diào)制信號；然后，采用基于微小相位差的解調(diào)方法或基于過零點檢測的解調(diào)方法對所述發(fā)送端上變頻之前的調(diào)制信號解調(diào)。F2009100287195C0000012.tif,F2009100287195C0000013.tif2根據(jù)權(quán)利要求1所述基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法，其特征是所述基于微小相位差的解調(diào)方法是，所述還原出的發(fā)送端上變頻之前的調(diào)制信號先經(jīng)過帶通濾波器去除干擾，然后進入采樣器，由系統(tǒng)時鐘形成采樣脈沖并送入采樣器，采樣器通過對碼元周期一半處采樣將獲得的相位送入微小相位差檢測器還原出原始發(fā)送的二進制信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法，其特征是所述基于過零點檢測的解調(diào)方法是，所述還原出的發(fā)送端上變頻之前的調(diào)制信號先經(jīng)過帶通濾波器去除干擾，然后進入采樣器，由系統(tǒng)時鐘形成采樣脈沖并送入采樣器，在調(diào)制信號波形的在碼元周期的中點處，有f。(T/2)X)，fjT/2)<0，通過對該時刻的信號進行采樣，根據(jù)采樣值的極性來判決發(fā)送的二進制碼元是"1"還是"0"。4.一種實施權(quán)利要求1所述方法的基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸發(fā)射機，包括同步時鐘，兩個波形存儲器，二選一選擇器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，上變頻模塊，發(fā)送濾波器，功率放大器和發(fā)送天線；將在一個周期內(nèi)采樣得到的表征信息為"O"的f。(t)和"l"的fjt)這兩種基本波形的波形樣本分別存儲在兩個存儲器內(nèi)；由數(shù)字信號控制二選一選擇器，在一個波形周期內(nèi)，通過待發(fā)送的信號是"0"還是"l"來選釋f。(t)或fjt)中的一路相應(yīng)的存儲器；存儲器中的波形樣本在同步時鐘的控制下，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成高頻載波信號后輸出；經(jīng)上變頻模塊上變頻處理后送入發(fā)送濾波器濾除干擾、功率放大器放大后由發(fā)送天線發(fā)送。5.—種實施權(quán)利要求1所述方法的基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸接收機，包括接收天線，接收濾波器，下變頻模塊，帶通濾波器，采樣器，采樣脈沖產(chǎn)生電路，同步時鐘，微小相位差檢測器或過零點檢測器；接收天線接收下來的高頻無線電波送入接收濾波器濾除信道中的噪聲干擾和信道失真所造成的影響，再經(jīng)下變頻模塊下變頻處理和帶通濾波器帶通濾波后分成兩路，一路進入采樣器，另一路由同步時鐘形成采樣脈沖并送入采樣器，采樣脈沖控制采樣器對進入采樣器的接收信號碼元周期一半處進行采樣，將結(jié)果送入微小相位差檢測器或過零點檢測器還原出原始發(fā)送的數(shù)字信號。全文摘要本發(fā)明公開了一種基于等幅等周期調(diào)制載波的數(shù)字信號傳輸方法，分別對表征信息“0”的f0(t)和“1”的f1(t)的兩種基本波形在一個周期內(nèi)進行采樣，待傳輸?shù)亩M制信息控制選擇開關(guān)，在一個波形周期內(nèi)，分別選擇f0(t)或f1(t)中的一路相應(yīng)的存儲區(qū)；存儲區(qū)中的波形樣本在同步時鐘的控制下轉(zhuǎn)換成已調(diào)的高頻模擬信號，經(jīng)上變頻調(diào)制、濾波和功率放大后發(fā)送。接收信號經(jīng)下變頻后，采用基于微小相位差的解調(diào)方法或基于過零點檢測的解調(diào)方法對所述發(fā)送端上變頻之前的調(diào)制信號解調(diào)。本發(fā)明還公開了實施本方法的專用設(shè)備。通過此法實現(xiàn)的等幅等周期高效調(diào)制系統(tǒng)，進一步提高了頻帶利用率，保證了調(diào)制波形幅度的恒定，其抵抗信道失真和噪聲干擾的能力也得到了增強。文檔編號H03C3/00GK101714961SQ200910028719公開日2010年5月26日申請日期2009年1月5日優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日發(fā)明者張羽,朱松盛,殷奎喜,閭國年申請人:南京師范大學(xué)