The invention relates to the field of wireless communication technology, and discloses a joint demodulation and decoding method of convolutional coded Gauss frequency shift keying (GFSK) signal. By approximating the phase of GFSK signal and ignoring the phase interference between adjacent symbols, the calculation of path metrics is simplified and the computational complexity of path metrics is low. According to the grid graph of convolutional codes, the path metrics of each surviving path are calculated based on the surviving path processing method. For each surviving path, a path metric is maintained and the sum of the coded sequences corresponding to the surviving path is maintained. The sum of the coded sequences is used to construct the transmitted GFSK signal on the branch. The branch metric of the branch is obtained by calculating the correlation values of the received signal and the corresponding transmitted signal on the branch. The joint demodulation and decoding method of the convolutional coded GFSK signal realizes the coding gain of the convolutional code. Compared with the hard decision separation demodulation and decoding method of GFSK signal, the joint demodulation and decoding method of the present invention can obtain obvious performance gain.
【技术实现步骤摘要】
一种卷积编码的GFSK信号的联合解调和译码方法
本专利技术涉及无线通信领域,特别涉及一种卷积编码的高斯频移键控(GFSK)信号的联合解调和译码方法。
技术介绍
高斯频移键控(GFSK)是一种常见的无线传输技术,调制信号的相位是连续的。发射数据符号首先通过一个高斯滤波器;然后进行频率调制,这样数据符号+1和-1所对应的两个不同频率之间的转换是连续的,减小了调制信号的频谱带宽。此外,GFSK信号属于恒包络调制,从而降低了发射机对功率放大器的线性度要求。在经典蓝牙(ClassicBluetooth)、低功耗蓝牙(BluetoothLowEnergy)、GSM移动通信等系统中,GFSK得到了广泛的应用。为了进一步改善GFSK信号的接收机灵敏度,在发射二进制数据之前,对发射数据进行信道编码,如卷积码等,在发射数据中加入与发射数据相关的冗余数据,通过冗余数据获得编码增益提高接收性能,从而改善接收灵敏度,延长无线通信距离。在低功耗蓝牙5.0标准[1]中,通过卷积编码和比特模式映射(patternmapper)等技术,将通信距离延长4倍,扩展了低功耗蓝牙技术的应用场景。为了获得卷积编码的编码增益,需要设计有效的GFSK解调和信道译码方法;信道译码器的性能和结构决定了GFSK接收机的灵敏度和数字集成电路实现的复杂度。传统的硬判决分离解调和译码方法分两步独立实现:首先,对GFSK信号进行解调和硬判决;其次,将硬判决的结果输入给维特比(Viterbi)译码器,译码器基于汉明距离计算分支度量,经过维特比译码,译出原始数据结果。该方法实现简单,然而,采用GFSK信号的硬判决,难以实 ...
【技术保护点】
1.一种卷积编码的高斯频移键控(GFSK)信号的解调和译码方法,其特征在于,1)通过对GFSK信号的相位进行近似,忽略相邻符号间的相位干扰,从而简化了路径度量的计算,使得路径度量计算的实现复杂度较低;2)根据卷积码的网格图,基于每条幸存路径处理的方法,计算每条幸存路径的路径度量;3)每条幸存路径维持一个路径度量以及该幸存路径对应的编码序列之和,编码序列之和用于构造分支上的发射GFSK信号;4)计算分支上的接收信号和对应发射信号的相关值,获得该分支的分支度量。
【技术特征摘要】
1.一种卷积编码的高斯频移键控(GFSK)信号的解调和译码方法,其特征在于,1)通过对GFSK信号的相位进行近似,忽略相邻符号间的相位干扰,从而简化了路径度量的计算,使得路径度量计算的实现复杂度较低;2)根据卷积码的网格图,基于每条幸存路径处理的方法,计算每条幸存路径的路径度量;3)每条幸存路径维持一个路径度量以及该幸存路径对应的编码序列之和,编码序列之和用于构造分支上的发射GFSK信号;4)计算分支上的接收信号和对应发射信号的相关值,获得该分支的分支度量。2.根据权利要求1所述的解调和译码方法,其特征在于:所述的通过对GFSK信号的相位进行近似,忽略相邻符号间的相位干扰,从而简化了路径度量的计算,使得路径度量计算的实现复杂度较低,当前时刻已经发射的数据符号的累加和、GFSK信号的调制指数和π三者的乘积近似等于GFSK信号当前时刻的相位,通过如下过程实现:其中表示复基带GFSK信号的相位在时刻nT的采样值;h是GFSK信号的调制指数;α(k)是发射的数据符号,α(k)∈{-1,+1}是卷积码的输出二进制码序列的映射。3.根据权利要求1所述的解调和译码方法,其特征在于:所述的根据卷积码的网格图,基于每条幸存路径处理的方法,计算每条幸存路径的路径度量,根据GFSK信号的近似相位构造每条幸存路径对应的各时刻的发射信号;每条幸存路径对应的各时刻发射信号的共轭和相应时刻的接收信号相乘,再求累加和,所得的累加和结果为该幸存路径的路径度量;通过如下过程实现:其中PMp(nT)表示时刻nT、...
【专利技术属性】
技术研发人员:车小林,
申请(专利权)人:上海华虹集成电路有限责任公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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