一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法及系统技术方案

本发明专利技术一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法及系统，不同于传统数据帧的同步码元加数据码元的固定格式，本发明专利技术将帧同步码序列隐含于调制解调过程中。在发送端调制时，使用同步码序列对信号的幅度进行调制，从而将同步码序列隐含于信息序列中。在接收端解调时，从接收信号中提取出同步码序列对应的信号，可以采用相关检测的方法实现系统的帧同步，在实现同步之后对接收信号进行相干解调，并一种动态门限判决方法进行判决，恢复出原始的信息比特。将帧同步码隐含与调制中提高了系统的传信率，而在解调中采用动态门限判决，提升了解调误码率性能。

A DYNAMIC THRESHOLD DECISION METHOD AND SYSTEM BASED ON QPSK MODULATION IMPLICATED IN INFORMATION CODE WITH FRAME SYNCHRONOUS CODE

【技术实现步骤摘要】
一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法及系统
本专利技术一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法及系统，属于无线通信
，涉及信息码高效传输和解调的方法，具体内容为帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决方法，以保证传输系统实现更低的误码率，提高通信的可靠性。
技术介绍
在数字时分多路通信系统中，为了能正确分离各路时隙信号，在发送端必须提供每帧的起始标记，在接收端检测并获取这一标志的过程称为帧同步。帧同步有起止式同步法和插入特殊同步码组法两种。但是现有的这些帧同步方法造成了帧结构的冗余，信道资源的利用率不高，传信率低。将帧同步码序列隐含信息码进行调制的方案提升了传信率和信道利用率，但是针对帧同步码序列隐含信息码的特殊调制方案，传统的解调方案在判决时以0为固定门限的判决没有充分利用已知的帧同步码信息，造成了解调性能损失，导致误码性能差。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为：克服现有技术不足，本专利技术提出一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法及系统。帧同步码隐含于信息码中传输的方法，提高信道资源的利用率；在解调中充分利用帧同步码的信息对判决门限进行动态调整，解决了固定门限下判决时误码率性能差的问题。本专利技术解决的技术方案为：一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法，如图6所示，步骤如下：(1)对经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码，乘上两路正交载波，再进行低通滤波，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络；(每一个低通包络对应一个信息比特，由于信息码是连续的，每一个信息比特对应的低通包络也是连续的)(2)将经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码中的帧同步码进行剥离，得到帧同步码m’，即同步头；(3)对步骤(2)得到的帧同步码m’和本地已知的同步头m序列进行滑动相关累加后，找到相关峰，完成对同步码m’的捕获，实现了帧同步；(4)根据本地已知的同步头m序列，动态调整(即动态确定)信息码中的每个信息比特对应的低通包络的判决门限，根据判决门限，对步骤(1)信息码中的所有信息比特对应的低通包络依次进行判决；若某一信息比特对应的低通包络的最佳采样点(最佳采样点位于该信息比特对应的低通包络的最中间的采样点)大于判断门限，则将该信息比特判决为1；否则，判决为0；(5)根据步骤(4)的判决，得到信息码的所有信息比特，即得到并行的信息码；对并行的信息码，进行并串转换，得到原始的信息码，完成解调。步骤(1)对经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码，乘上两路正交载波，再进行低通滤波，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络，具体如下：利用同相正交环法(即科斯塔斯环，Coastas)实现载波恢复，将载波分成两路，一路相移π/2另一路不变，得到正交的两路载波。将两路正交载波与经过带通滤波后的调制信号相乘，之后进行低通滤波，得到隐含帧同步码的信息码的低通包络。步骤(2)将经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码中的帧同步码进行剥离，得到帧同步码m’，即同步头，具体如下：将步骤(1)得到的低通包络取其模值后，减去信息比特进行QPSK调制时的幅度值，然后经过并串转换，得到了仅包含帧同步码m’的包络；步骤(3)对步骤(2)得到的帧同步码m’和本地已知的同步头m序列进行滑动相关累加后，找出相关峰，完成对同步码m’的捕获，实现了帧同步，具体如下：将仅包含帧同步码m’的包络以一个采样点为最小颗粒度进行滑动，然后与本地的m序列进行相关累加，找到最大值，即完成了同步码的捕获，实现了帧同步，并完成了位定时。步骤(4)根据本地已知的同步头m序列，动态调整(即动态确定)信息码中的每个信息比特对应的低通包络的判决门限，根据判决门限，对步骤(1)信息码中的所有信息比特对应的低通包络依次进行判决；若某一信息比特对应的低通包络的最佳采样点大于判断门限，则将该信息比特判决为1；否则，判决为0，具体如下：在完成帧同步和位定时后，即可获取步骤(1)低通包络中信息码隐含的同步码的信息，同时也能找到低通包络的最佳采样点。对低通包络进行抽取，找到最佳采样点，然后进行判决。判决的门限根据当前信息码隐含的同步码进行动态确定。当本地m序列为1时，为一个门限；为0时则是另一门限。根据动态确定的门限，对最佳采样点进行判决。一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调系统，包括：低通包络确定模块、同步头确定模块、帧同步模块、判决模块、原始信息码确定模块；低通包络确定模块，对经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码，乘上两路正交载波，再进行低通滤波，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络；(每一个低通包络对应一个信息比特，由于信息码是连续的，每一个信息比特对应的低通包络也是连续的)同步头确定模块，将经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码中的帧同步码进行剥离，得到帧同步码m’，即同步头；帧同步模块，对同步头确定模块得到的帧同步码m’和本地已知的同步头m序列进行滑动相关累加后，找到相关峰，完成对同步码m’的捕获，实现了帧同步；判决模块，根据本地已知的同步头m序列，动态调整信息码中的每个信息比特对应的低通包络的判决门限，根据判决门限，对低通包络确定模块得到的信息码中的所有信息比特对应的低通包络依次进行判决；若某一信息比特对应的低通包络的最佳采样点大于判断门限，则将该信息比特判决为1；否则，判决为0；原始信息码确定模块，根据判决模块的判决结果，得到信息码的所有信息比特，即得到并行的信息码；对并行的信息码，进行并串转换，得到原始的信息码，完成解调。低通包络确定模块中对经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码，乘上两路正交载波，再进行低通滤波，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络，具体如下：利用同相正交环法(即科斯塔斯环，Coastas)实现载波恢复，即将载波分成两路，一路相移π/2，另一路相位不变，得到正交的两路载波，将两路正交载波与经过带通滤波后的调制信号即经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码相乘，之后进行低通滤波，经过QPSK调制，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络。同步头确定模块中将经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码中的帧同步码进行剥离，得到帧同步码m’，即同步头，具体如下：将低通包络确定模块得到的低通包络取其模值后，减去信息比特进行QPSK调制时的幅度值，然后经过并串转换，得到了仅包含帧同步码m’的包络。帧同步模块对同步头确定模块得到的帧同步码m’和本地已知的同步头m序列进行滑动相关累加后，找出相关峰，完成对同步码m’的捕获，实现了帧同步，具体如下：将仅包含帧同步码m’的包络以一个采样点为最小颗粒度进行滑动，然后与本地的m序列进行相关累加，找到最大值，即完成了同步码的捕获，实现了帧同步，并完成了位定时。判决模块根据本地已知的同步头m序列，动态调整信息码中的每个信息比特对应的低通包络的判决门限，根据判决门限，对低通包络确定模块得到的信息码中的所有信息比特对应的低通包络依次进行判决；若某一信息比特对应的低通包络的最佳采样点大于判断门限，则将该信息比特判决为1；否则，判决为0，具体如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法，其特征在于步骤如下：(1)对经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码，乘上两路正交载波，再进行低通滤波，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络；(2)将经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码中的帧同步码进行剥离，得到帧同步码m’，即同步头；(3)对步骤(2)得到的帧同步码m’和本地已知的同步头m序列进行滑动相关累加后，找到相关峰，完成对同步码m’的捕获，实现了帧同步；(4)根据本地已知的同步头m序列，动态调整信息码中的每个信息比特对应的低通包络的判决门限，根据判决门限，对步骤(1)信息码中的所有信息比特对应的低通包络依次进行判决；若某一信息比特对应的低通包络的最佳采样点大于判断门限，则将该信息比特判决为1；否则，判决为0；(5)根据步骤(4)的判决，得到信息码的所有信息比特，即得到并行的信息码；对并行的信息码，进行并串转换，得到原始的信息码，完成解调。

【技术特征摘要】
1.一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法，其特征在于步骤如下：(1)对经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码，乘上两路正交载波，再进行低通滤波，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络；(2)将经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码中的帧同步码进行剥离，得到帧同步码m’，即同步头；(3)对步骤(2)得到的帧同步码m’和本地已知的同步头m序列进行滑动相关累加后，找到相关峰，完成对同步码m’的捕获，实现了帧同步；(4)根据本地已知的同步头m序列，动态调整信息码中的每个信息比特对应的低通包络的判决门限，根据判决门限，对步骤(1)信息码中的所有信息比特对应的低通包络依次进行判决；若某一信息比特对应的低通包络的最佳采样点大于判断门限，则将该信息比特判决为1；否则，判决为0；(5)根据步骤(4)的判决，得到信息码的所有信息比特，即得到并行的信息码；对并行的信息码，进行并串转换，得到原始的信息码，完成解调。2.根据权利要求1所述的一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法，其特征在于：步骤(1)对经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码，乘上两路正交载波，再进行低通滤波，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络，具体如下：利用同相正交环法实现载波恢复，将载波分成两路，一路相移π/2，另一路相位不变，得到正交的两路载波，将两路正交载波与经过带通滤波后的调制信号即经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码相乘，之后进行低通滤波，经过QPSK调制，得到经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码的低通包络。3.根据权利要求1所述的一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法，其特征在于：步骤(2)将经过QPSK调制的隐含帧同步码的信息码中的帧同步码进行剥离，得到帧同步码m’，即同步头，具体如下：将步骤(1)得到的低通包络取其模值后，减去信息比特进行QPSK调制时的幅度值，然后经过并串转换，得到了仅包含帧同步码m’的包络。4.根据权利要求1所述的一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法，其特征在于：步骤(3)对步骤(2)得到的帧同步码m’和本地已知的同步头m序列进行滑动相关累加后，找出相关峰，完成对同步码m’的捕获，实现了帧同步，具体如下：将仅包含帧同步码m’的包络以一个采样点为最小颗粒度进行滑动，然后与本地的m序列进行相关累加，找到最大值，即完成了同步码的捕获，实现了帧同步，并完成了位定时。5.根据权利要求1所述的一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调方法，其特征在于：步骤(4)根据本地已知的同步头m序列，动态调整信息码中的每个信息比特对应的低通包络的判决门限，根据判决门限，对步骤(1)信息码中的所有信息比特对应的低通包络依次进行判决；若某一信息比特对应的低通包络的最佳采样点大于判断门限，则将该信息比特判决为1；否则，判决为0，具体如下：在完成帧同步和位定时后，即能够获取步骤(1)低通包络中信息码隐含的同步码的信息，同时也能找到低通包络的最佳采样点；对低通包络进行抽取，找到最佳采样点，然后进行判决；判决的门限根据当前信息码隐含的同步码进行动态确定，当本地m序列为1时，为一个门限；本地m序列为0时则是另一门限，根据动态确定的门限，对最佳采样点进行判决。6.一种基于帧同步码隐含于信息码的QPSK调制的动态门限判决的解调系统，其特征在于包括：低通包络确定模块、同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，姚如贵，刘攀，左晓亚，李加洪，宋豆豆，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61