一种R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法技术

本发明专利技术涉及一种R‑CSK双速率复合电文信号播发控制方法，包括如下步骤：首先，同相I支路上，采用预设键控调制方法，针对基本电文进行DSSS直序扩频，构建同相I支路基带信号；同时，正交Q支路上，采用预设键控调制方法，针对扩展电文进行多次重复移相的码移键控调制，获得伪随机扩频序列，即正交Q支路基带信号，其中，伪随机扩频序列的码相位受扩展电文控制；然后，针对同相I支路基带信号与正交Q支路基带信号，进行IQ正交调制得到中频载波信号，再针对中频载波信号进行上变频处理，获得射频载波信号，最后经功率放大处理，构成双速率复合电文信号，交由发射天线进行播发。通过本发明专利技术能有效提升信息播发速率，并改进信号播发效率。

【技术实现步骤摘要】
一种R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法
本专利技术涉及一种R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法，属于通信、导航信号设计

技术介绍
在当代通信、导航系统设计中，根据应用需求的不同，往往需要在同一频点的信号中同时播发满足不同要求的复合电文。如：按一定信息速率播发基本电文，满足系统基本服务性能或公开服务性能的要求，同时播发信息速率相同或不同的扩展电文，满足系统附加服务性能或非公开服务性能的要求。由于扩展电文信号不一定完全公开，系统要求设计的复合电文信号，可保证基本电文用户在不知扩展电文信号存在与否的情况下，性能完好地接收复合电文信号中的基本电文。对于采用直序扩频信号体制的通信、导航系统，播发电文的速率一般要小于扩频码周期的倒数。例如，美国的GPSL1C/A码的扩频码周期为1ms，导航电文的速率为50bps[参考ICD-GPS-200C]；WAAS卫星导航星基增强系统的扩频码周期为1ms，导航电文的速率为500sps[参考RTCADO-229D-2006]。如果要提升电文播发速率，就要缩短扩频码的码长，或一个码周期内极性翻转多次，这样会降低信号接收和跟踪时的相关特性，损坏信号接收性能。另一方面，对于同样采用了码移键控调制方式(简称CSK调制方式)播发电文的日本QZSS准天顶卫星导航系统，为了给CSK解调提供必须的扩频码码片和码周期时间信息，QZSS系统在播发CSK调制电文的L6信号中，设计了不播发电文的专用导频通道，导频通道信号与电文播发信号采用TDM时分复用方式组合，在同一载波相位中播发[参考IS-QZSSVer.1.6]。文献1[参考中国国家专利技术专利受理号：201810947305.1]提出了一种双速率复合电文信号播发控制方法，在IQ正交支路上分别采用BPSK载波调制的不同电文速率的基带信号，I支路采用DSSS直序扩频方式调制基本电文，Q支路采用CSK码移键控方式调制扩展电文，两个支路可以配置不同的功率配比，以适应不同电文传输速率的要求。文献2[参考中国国家专利技术专利受理号：201811042847.0]提出了一种多次重复移相的码移键控调制方法(简称R-CSK调制方法)，根据传输电文的内容生成相位偏移量，在一个信息传输符号时间内，重复生成同一相位偏移量的伪随机序列多次，可以获得更高的有效信息传输速率。本专利技术在文献1提出的双速率复合电文播发控制方法的基础上，引入文献2提出的多次重复移相的码移键控调制方法，改善文献1中采用的常规CSK调制方法，可以获得更好的双速率复合电文信息传输性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够有效解决通信、导航系统应用中对多类型电文服务需求的双速率复合电文信号播发控制方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法，应用IQ两路正交调制，实现双速率复合电文信号的播发，包括如下步骤：首先，同相I支路上，采用预设键控调制方法，针对基本电文进行DSSS直序扩频，构建同相I支路基带信号；同时，正交Q支路上，采用预设键控调制方法，针对扩展电文进行多次重复移相的码移键控调制，获得伪随机扩频序列，即正交Q支路基带信号，其中，伪随机扩频序列的码相位受扩展电文控制；然后，针对同相I支路基带信号与正交Q支路基带信号，进行IQ正交调制得到中频载波信号，再针对中频载波信号进行上变频处理，获得射频载波信号，最后经功率放大处理，构成双速率复合电文信号，交由发射天线进行播发。作为本专利技术的一种优选技术方案：上述R-CSK双速率复合电文信号播发方法中，同相I支路上，按如下方法构建同相I支路基带信号：首先，针对基本电文进行信道编码得到编码后的比特流DB(t)；然后，根据时序发生器所提供的基本电文扩频码周期时钟和Chip时钟，由基本电文扩频码发生器产生基本电文扩频码CB(t)，采用预设键控调制方法，针对所获基本电文对应的比特流DB(t)进行直序扩频调制，更新基本电文所对应的比特流为CB(t)·DB(t)；最后，结合预设基本电文功率配比系数AI，按SI(t)＝AI·CB(t)·DB(t)，获得同相I支路基带信号SI(t)。作为本专利技术的一种优选技术方案：上述R-CSK双速率复合电文信号播发方法中，正交Q支路上，按如下方法构建正交Q支路基带信号：首先，针对扩展电文进行信道编码得到编码后的比特流；其次，根据时序发生器提供的扩展电文符号时钟，对扩展电文编码后对应的比特流进行1->KRbit串/并转换，得到并行数据流；其中每KR-bit并行数据持续时间(符号时间长度)等于扩展电文扩频码周期时间的N倍；然后，根据时序发生器提供的扩展电文扩频码周期时钟，由相位选择模块产生并行数据流所对应的相位偏移量；最后，根据时序发生器所提供的扩展电文码周期时钟、Chip时钟、以及并行数据流所对应的相位偏移量，并由扩展电文扩频码发生器，采用预设键控调制方法，对扩展电文扩频码发生器产生的扩展电文扩频码重复多次进行码移键控调制，获得调制后的扩展电文扩频码信号并结合预设扩展电文功率配比系数AQ，按获得伪随机扩频序列SQ(t)，即正交Q支路基带信号SQ(t)，其中，伪随机扩频序列的码相位受扩展电文控制，(AI)2+(AQ)2＝1。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述扩展电文符号时钟为扩展电文码周期时钟的整数倍，并与扩展电文码周期时钟同步。另外，作为本专利技术的一种优选技术方案：所述预设键控调制方法为BPSK二进制相移键控载波调制、或其他同等性质的多进制正交信号调制方式。本专利技术的R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法与现有技术相比，具有以下优异效果：本专利技术的R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法，采用IQ两路正交调制，其中同相I支路上采用BPSK二进制相移键控载波调制，基带信号为经过DSSS直序扩频的基本电文；正交Q支路上采用BPSK二进制相移键控载波调制，基带信号为经过多次重复移相的码移键控调制的伪随机扩频序列，伪随机序列的码相位受播发的扩展电文控制；在扩频码长或周期相同的条件下，采用CSK调制方式，可以获得比DSSS直序扩频更高的电文播发速率；本专利技术由于采用多次重复移相的码移键控调制，与常规CSK调制系统相比，在播发有效信息速率相同的情况下，可有效提升接收机的解调性能；可以在提高CSK调制信息传输速率的同时，保持接收端信号功率密度不变，避免大幅增加接收端解调CSK电文的软硬件成本和功耗；本专利技术由于将基本电文和扩展电文分别放在正交的IQ支路上，可以为电文速率不同的基本电文信号和扩展电文信号配置不同的功率比，提高了信号播发效率；由于IQ支路正交，载波相位相差90度，可有效避免大功率的扩展电文信号对基本电文信号接收性能的影响；在I支路上播发BPSK信号，既可为Q支路提供CSK解调所需的同步信息，又能有效播发基本电文；由于基本电文信号与扩展电文信号扩频码不同且载波正交，只需接收基本电文的系统用户无需考虑扩展电文的存在，可以简化基本电文接收机的设计，降低基本电文接收机的成本。本专利技术方法适用于通信、导航系统设计等领域。附图说明图1是本专利技术的R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法中播发方法框图；图2为I支路基带信号各分量的时序关系；图3为Q支路基带信号各分量的时序关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种R‑CSK双速率复合电文信号播发控制方法，其特征在于：应用IQ两路正交调制，实现双速率复合电文信号的播发，包括如下步骤：首先，同相I支路上，采用预设键控调制方法，针对基本电文进行DSSS直序扩频，构建同相I支路基带信号；同时，正交Q支路上，采用预设键控调制方法，针对扩展电文进行多次重复移相的码移键控调制，获得伪随机扩频序列，即正交Q支路基带信号，其中，伪随机扩频序列的码相位受扩展电文控制；然后，针对同相I支路基带信号与正交Q支路基带信号，进行IQ正交调制得到中频载波信号，再针对中频载波信号进行上变频处理，获得射频载波信号，最后经功率放大处理，构成双速率复合电文信号，交由发射天线进行播发。

【技术特征摘要】
1.一种R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法，其特征在于：应用IQ两路正交调制，实现双速率复合电文信号的播发，包括如下步骤：首先，同相I支路上，采用预设键控调制方法，针对基本电文进行DSSS直序扩频，构建同相I支路基带信号；同时，正交Q支路上，采用预设键控调制方法，针对扩展电文进行多次重复移相的码移键控调制，获得伪随机扩频序列，即正交Q支路基带信号，其中，伪随机扩频序列的码相位受扩展电文控制；然后，针对同相I支路基带信号与正交Q支路基带信号，进行IQ正交调制得到中频载波信号，再针对中频载波信号进行上变频处理，获得射频载波信号，最后经功率放大处理，构成双速率复合电文信号，交由发射天线进行播发。2.根据权利要求1所述的一种R-CSK双速率复合电文信号播发控制方法，其特征在于：同相I支路上，按如下方法构建同相I支路基带信号：首先，针对基本电文进行信道编码得到编码后的比特流DB(t)；然后，根据时序发生器所提供的基本电文扩频码周期时钟和Chip时钟，由基本电文扩频码发生器产生基本电文扩频码CB(t)，采用预设键控调制方法，针对所获基本电文对应的比特流DB(t)进行直序扩频调制，更新基本电文所对应的比特流为CB(t)·DB(t)；最后，结合预设基本电文功率配比系数AI，按SI(t)＝AI·CB(t)·DB(t)，获得同相I支路基带信号SI(t)。3.根据权利要求1所述的一种R-CSK双速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盾，陈耀辉，李东俊，董启甲，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11