GSMK信号生成装置及方法、信号检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种GSMK信号生成装置及方法、信号检测装置及方法，涉及通信技术领域，用于实现GSMK信号生成的全数字化。该GSMK信号生成方法包括：根据用户数据产生随机码，并对随机码进行差分编码；对差分编码后的信号进行过采样，填充零值，并进行高斯滤波，高斯滤波时采用的总的内插倍数为L0，L0为大于0的正整数；将经高斯滤波后的信号乘以pi/2，进行逐个相位累加，并在每次累加时除以总的内插倍数L0，得到相位fei(t)；使用正交调制模式或者余弦相位叠加模式，对相位fei(t)进行处理，得到相位输出数值；根据相位输出数值得到正交调制的GMSK信号；将GMSK信号发射至数模转换器。本发明专利技术用于实现GSMK信号生成的全数字化。

GSMK signal generating device and method, signal detecting device and method

The invention discloses a GSMK signal generating device and a method, a signal detection device and a method thereof, relating to the field of communication technology, and being used for realizing the full digitalization of GSMK signal generation. Including the GSMK signal generation method based on the user data generated random code, and the random code for differential encoding; of difference signal encoding the over sampling, and zero filling, Gauss filter, Gauss filter is adopted when the general interpolation ratio is L0, L0 is a positive integer greater than 0; will the Gauss filtered signal is multiplied by pi/2, one by one in each phase accumulation and accumulation when divided by the total interpolation multiples of L0 phase Fei (T); using orthogonal modulation mode or cosine phase superposition mode of phase Fei (T) processing, phase numerical output GMSK signal according to the output of the phase value; get the orthogonal modulation; the GMSK signal transmitted to the dac. The invention is used for realizing full digitalization of GSMK signal generation.

【技术实现步骤摘要】
GSMK信号生成装置及方法、信号检测装置及方法
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种GSMK信号生成装置及方法、信号检测装置及方法。
技术介绍
信号发生器的调制是通信系统中提高通信质量的一项关键技术，以使信号特性与信道特性相匹配。现代通信系统大多数使用的是数字调制技术，但是，一般的数字调制技术，如ASK(Amplitude-ShiftKeying，振幅键控)、FSK(Frequency-ShiftKeying，频移键控)、PSK(Phase-ShiftKeying，相移键控)、QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying，正交相移键控)和MSK(Minimum-ShiftKeying，最小移频键控)等都无法满足移动通信的要求。GMSK(GaussianFilteredMinimum-ShiftKeying，高斯最小频移键控)是从MSK发展起来的一种技术，GMSK调制方式能满足移动通信环境下对邻道干扰的严格要求，它以其良好的性能而广泛被GSM(GlobalSystemforMobileCommunication，全球移动通信系统)所采用。图1为不同调制方式的频谱图，由图1可以看出，QPSK频谱衰落缓慢，导致频谱泄漏比较严重；MSK频谱泄露较小；GSMK频谱阻带衰落最快并且最陡峭，频谱衰落最快，频谱泄漏最小。所以GSMK信号最容易满足频谱模板要求，所以信号的稳定性最好。GMSK信号发生器一般采用模拟滤波器和压控振荡器来实现，但是模拟滤波器中应用的模拟电路的实现方式灵活性低，参数配置需要通过改变片外硬件参数来实现，进而使得以模拟或模数混合的GMSK信号发生器已不能适应全数字化通信系统的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种GSMK信号生成装置及方法、信号检测装置及方法，用于实现GSMK信号生成的全数字化，以适应全数字化通信系统的发展。为达到上述目的，本专利技术的第一方面提供一种GSMK信号生成方法，采用如下技术方案：一种GSMK信号生成方法包括：步骤S1、根据用户数据产生随机码，并对随机码进行差分编码；步骤S2、对差分编码后的信号进行过采样，填充零值，并进行高斯滤波，高斯滤波时采用的总的内插倍数为L0，L0为大于0的正整数；步骤S3、将经高斯滤波后的信号乘以π/2，进行逐个相位累加，并在每次累加时除以总的内插倍数L0，得到相位fei(t)；步骤S4、使用正交调制模式或者余弦相位叠加模式，对相位fei(t)进行处理，得到相位输出数值；步骤S5、根据相位输出数值得到正交调制的GMSK信号；步骤S6、将GMSK信号发射至数模转换器。进一步地，步骤S2中进行高斯滤波时，采用的总的内插倍数L0＝fs/fb，其中，fs为采样速率，fb为基带信号速率。可选地，步骤S2中进行FIR高斯滤波时，采用的3dB带宽BT为0.3、0.5或者0.7。可选地，步骤S2中进行高斯滤波包括：依次进行FIR高斯滤波和多级HB滤波，高斯滤波的总的内插倍数L0为FIR高斯滤波的内插倍数和多级HB滤波的内插倍数的乘积。示例性地，步骤S4中使用正交调制模式对相位fei(t)进行处理，得到GMSK信号的具体公式为：Ith(t)＝cos(fei(t))；Qth(t)＝sin(fei(t))；Gsmk(t)＝Ith(t)*cos(2*π*fc/fs*t)-Qth(t)*sin(2*π*fc/fs*t)；其中，Gsmk(t)为GMSK信号；Ith(t)为I支路信号；Qth(t)为Q支路信号；fc为载波频率；fs为采样速率；t为时间。示例性地，步骤S4中使用余弦相位叠加模式对相位fei(t)进行处理，得到GMSK信号的具体公式为：Gsmk(t)＝cos(2*π*fc/fs*t)+fei(t)+θ(0)；其中，Gsmk(t)为GMSK信号；fc为载波频率；fs为采样速率；θ(0)为初相角；t为时间。本专利技术提供的GSMK信号生成方法包括以上所述的步骤，从而使得使用该GSMK信号生成方法生成GSMK信号的过程中，均实现了数字化，能够很好地适应全数字化通信系统的发展。本专利技术的第二方面提供一种GSMK信号生成装置，采用如下技术方案：GSMK信号生成装置包括依次连接的差分模块、滤波模块、线性相位累加模块、相位混合叠加模块和COSLUT表模块；其中，差分模块用于根据用户数据产生随机码，并对随机码进行差分编码；滤波模块用于对差分编码后的信号进行过采样，填充零值，并进行高斯滤波，高斯滤波时采用的总的内插倍数为L0，L0为大于0的正整数；线性相位累加模块用于将经高斯滤波后的信号乘以π/2，进行逐个相位累加，并在每次累加时除以总的内插倍数L0，得到相位fei(t)；相位混合叠加模块用于使用正交调制模式或者余弦相位叠加模式，对相位fei(t)进行处理，得到相位输出数值；COSLUT表模块用于根据相位输出数值得到正交调制的GMSK信号，并将GMSK信号发射至数模转换器。进一步地，滤波模块包括FIR高斯滤波器和多级HB滤波器。本专利技术提供的GSMK信号生成装置具有以上所述的结构，从而使得使用该GSMK信号生成装置生成GSMK信号的过程中，均实现了数字化，能够很好地适应全数字化通信系统的发展。本专利技术的第三方面提供一种GSMK信号检测方法，采用如下技术方案：一种GSMK信号检测方法包括：步骤S1’、对从模数转换器获取的GMSK信号进行正交解调；步骤S2’、对正交解调后得到的两个信号分别进行多级HB滤波和抽取，以及高斯滤波，得到I支路信号和Q支路信号，高斯滤波时采用的带宽BT’与生成GSMK信号时采用的BT不同，BT’＝BT*(1+x)，其中，x为大于0的数值，x的大小根据频偏大小决定；步骤S3’、对I支路信号和Q支路信号分别进行位同步调整，并完成抽取，获得多个最佳采样点；步骤S4’、进行频偏的测量和修正，以及相偏的测量和修正，得到I(k)和Q(k)，其中，k为采样点的序号，k为大于1的正整数；步骤S5’、分别对I(k)和Q(k)进行一比特差分检测；步骤S6’、对检测结果进行差分解码。本专利技术提供的GSMK信号检测方法包括以上所述的步骤，从而使得使用该GSMK信号检测方法检测GSMK信号的过程简单，且可以达到很好的检测效果。本专利技术的第四方面提供一种GSMK信号检测装置，采用如下技术方案：GSMK信号检测装置包括依次连接的正交解调模块、滤波抽取模块、同步调整模块、修正模块、差分检测模块和差分解码模块；其中，正交解调模块用于对从模数转换器获取的GMSK信号进行正交解调；滤波抽取模块用于对正交解调后得到的两个信号分别进行多级HB滤波和抽取，以及高斯滤波，得到I支路信号和Q支路信号，高斯滤波时采用的带宽BT’与生成GSMK信号时采用的BT不同，BT’＝BT*(1+x)，其中，x为大于0的数值，x的大小根据频偏大小决定；同步调整模块用于对I支路信号和Q支路信号分别进行位同步调整，并完成抽取，获得多个最佳采样点；修正模块用于进行频偏的测量和修正，以及相偏的测量和修正，得到I(k)和Q(k)，其中，k为采样点的序号，k为大于1的正整数；差分检测模块用于分别对I(k)和Q(k)进行一比特差分检测；差分解码模块用于对检测结果进行差分解码。本专利技术提供的GSMK信号检测装置具有以上所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GSMK信号生成方法，其特征在于，包括：步骤S1、根据用户数据产生随机码，并对随机码进行差分编码；步骤S2、对差分编码后的信号进行过采样，填充零值，并进行高斯滤波，高斯滤波时采用的总的内插倍数为L0，L0为大于0的正整数；步骤S3、将经高斯滤波后的信号乘以π/2，进行逐个相位累加，并在每次累加时除以总的内插倍数L0，得到相位fei(t)；步骤S4、使用正交调制模式或者余弦相位叠加模式，对相位fei(t)进行处理，得到相位输出数值；步骤S5、根据相位输出数值得到正交调制的GMSK信号；步骤S6、将GMSK信号发射至数模转换器。

【技术特征摘要】
2017.02.27 CN 20171010827841.一种GSMK信号生成方法，其特征在于，包括：步骤S1、根据用户数据产生随机码，并对随机码进行差分编码；步骤S2、对差分编码后的信号进行过采样，填充零值，并进行高斯滤波，高斯滤波时采用的总的内插倍数为L0，L0为大于0的正整数；步骤S3、将经高斯滤波后的信号乘以π/2，进行逐个相位累加，并在每次累加时除以总的内插倍数L0，得到相位fei(t)；步骤S4、使用正交调制模式或者余弦相位叠加模式，对相位fei(t)进行处理，得到相位输出数值；步骤S5、根据相位输出数值得到正交调制的GMSK信号；步骤S6、将GMSK信号发射至数模转换器。2.根据权利要求1所述的GSMK信号生成方法，其特征在于，步骤S2中进行高斯滤波时，采用的总的内插倍数L0＝fs/fb，其中，fs为采样速率，fb为基带信号速率。3.根据权利要求1所述的GSMK信号生成方法，其特征在于，步骤S2中进行高斯滤波时，采用的3dB带宽BT为0.3、0.5或者0.7。4.根据权利要求1至3任一项所述的GSMK信号生成方法，其特征在于，步骤S2中进行高斯滤波包括：依次进行FIR高斯滤波和多级HB滤波，高斯滤波的总的内插倍数L0为FIR高斯滤波的内插倍数和多级HB滤波的内插倍数的乘积。5.根据权利要求1至3任一项所述的GSMK信号生成方法，其特征在于，步骤S4中使用正交调制模式对相位fei(t)进行处理，得到GMSK信号的具体公式为：Ith(t)＝cos(fei(t))；Qth(t)＝sin(fei(t))；Gsmk(t)＝Ith(t)*cos(2*π*fc/fs*t)-Qth(t)*sin(2*π*fc/fs*t)；其中，Gsmk(t)为GMSK信号；Ith(t)为I支路信号；Qth(t)为Q支路信号；fc为载波频率；fs为采样速率；t为时间。6.根据权利要求1至3任一项所述的GSMK信号生成方法，其特征在于，步骤S4中使用余弦相位叠加模式对相位fei(t)进行处理，得到GMSK信号的具体公式为：Gsmk(t)＝cos(2*π*fc/fs*t)+fei(t)+θ(0)；其中，Gsmk(t)为GMSK信号；fc为载波频率；fs为采样速率；θ(0)为初相角；t为时间。7.一种GSMK信号生成装置，其特征在于，包括依次连接的差分模块、滤波模块、线性相位累加模块、相位混合叠加模块和C...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊军，
申请(专利权)人：北京睿信丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11