多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双极性正交信号波形集的2M进制信息调制与编码信号的接收处理方法及装置。所述接收处理方法包括：由正交信号匹配滤波器生成M个匹配滤波相关值信息，其中，由符合预设条件的一个相关值对应的正交信号波形序号信息以及该相关值的极性信息，生成q+1比特的数据解调信息，在此，M等于2的q次幂；由M个匹配滤波相关值信息生成维度为2M的数据解调置信度向量，其中，一个匹配滤波相关值信息对应两个数据解调置信度；根据数据解调信息以及所述数据解调置信度向量进行2M进制信道译码，从而获得译码后的传输数据。本发明专利技术的信号接收处理方法将软解调与软译码相结合，可有效提高多进制双极性正交波形调制信号的接收性能。

【技术实现步骤摘要】
多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法及装置
本专利技术涉及通信、导航信号设计与接收
，特别涉及一种基于双极性正交信号波形集的多进制信息调制与多进制信道编码信号的接收处理方法以及接收处理装置。
技术介绍
多进制正交信号调制方式以其较高的数据传输效率在当代通信、导航领域得到了广泛应用。如日本准天顶卫星导航系统(QZSS)在播发的L6信号中，采用了256进制的CSK正交调制信号方式(参考文献[IS-QZSS-L6-001])，可提供远高于其他卫星导航系统的数据播发速率。近年来，信道编码技术的飞速发展，提出了多种接近香农极限的先进信道编码方式，如Turbo码和LDPC码。同时，由于电子科学技术的进步，信号处理成本得到大幅下降，具备更强纠错能力的多进制先进信道编码方式开始得到应用。如，中国北斗全球卫星导航系统B1C信号采用了64进制的LDPC编码(参考文献[北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信号B1C(1.0版)])。可以预测，多进制正交信号调制方式与先进的多进制信道编码方式组合将可获得更好的数据传输性能。基于正交信号波形集的多进制调制信号，调制阶数越高、即调制符号的比特数越多，信息传输效率越好。同时，信号接收的复杂度也越大。一种改善办法是在常规的M进制正交信号调制信号上再叠加上BPSK调制，形成双极性正交信号调制(Antipodalorthogonalsignalmodulation)信号、或称为双极性正交波形调制信号。双极性化的M进制正交波形调制本质上是一种2M进制正交波形调制，在同样数据传输速率、同样信号接收数据解调门限条件下，与单极性的常规2M进制正交波形调制方式相比，具有信号接收处理复杂度减半的优点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法及装置，提高通信信号的数据传输性能。为实现上述目的，本专利技术提供一种多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，所述一种多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法包括：由正交信号匹配滤波器生成M个匹配滤波相关值信息，其中，M个所述匹配滤波相关值中，符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息，作为信号接收数据解调得到的q比特信息；M为2的q次幂；由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息作为信号接收数据解调得到的1比特信息；由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息获得的q比特数据解调信息，以及由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息获得的一比特数据解调信息，组合构成q+1比特的数据解调信息；根据所述M个匹配滤波相关值信息生成维度为2M的数据解调置信度向量，其中，一个匹配滤波相关值信息对应两个数据解调置信度；根据所述q+1比特数据解调信息以及2M维的数据解调置信度向量进行2M进制信道译码，从而获得译码后的传输数据。可选的，所述正交信号匹配滤波器被配置为：输入接收信号下变频后生成的基带信号；将基带信号与预设的M个正交信号波形进行匹配滤波，从而生成所述M个匹配滤波相关值信息。可选的，所述预设条件为：各个匹配滤波相关值信息中绝对数值最大的一个匹配滤波相关值信息。可选的，所述根据M个匹配滤波相关值信息生成维度为2M的数据解调置信度向量包括：将所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值信息的绝对值，分别与各个匹配滤波相关值信息相减及相加，从而获得2M个数据解调置信度；其中，一个匹配滤波相关值对应两个数据解调置信度；将每个数据解调置信度乘以一个比例因子；比例因子可以是预设的常量比例因子，或实时获取的时变比例因子；将2M个数据解调置信度按升序排列，从而生成维度为2M的所述数据解调置信度向量。可选的，所述2M进制信道译码包括：根据播发信号信道编码定义的电文帧长(或称码字长)，接收一帧中各个编码符号对应的q+1比特数据解调信息及维度为2M的数据解调置信度向量；根据所述数据解调置信度向量对所述数据解调信息进行译码运算，从而获得译码后的传输数据。可选的，所述相关值信息中绝对数值最大包括：去掉相关值符号后的模值的最大值。可选的，所述相关值信息中绝对数值最大包括：对每个相关值求取极性翻转后的信息，从而获得2M个相关值信息；从2M个相关值信息中选取最大值。可选的，所述时变比例因子通过以下方式确定：获取信号幅值；获取噪声功率；根据所述信号幅值以及所述噪声功率计算所述置信度比例因子。本专利技术还提供了一种多进制双极性正交波形调制信号的接收处理装置，所述一种多进制双极性正交波形调制信号的接收处理装置包括：多进制双极性正交波形调制信号数据解调模块，用于由正交信号匹配滤波器生成M个匹配滤波相关值信息，其中，M个所述匹配滤波相关值中，符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息，作为信号接收数据解调得到的q比特信息；M为2的q次幂；由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息作为信号接收数据解调得到的一比特信息；由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息获得的q比特数据解调信息，以及由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息获得的一比特数据解调信息，组合构成q+1比特的数据解调信息；置信度计算模块，用于根据所述M个匹配滤波相关值信息生成维度为2M的数据解调置信度向量，其中，一个匹配滤波相关值信息对应两个数据解调置信度；2M进制信道译码模块，用于根据所述q+1比特数据解调信息以及2M维的数据解调置信度向量进行2M进制信道译码，从而获得译码后的传输数据。可选的，所述多进制双极性正交波形调制信号数据解调模块包括：基带信号接收单元，用于接收输入信号下变频后生成的基带信号；正交波形生成单元，用于生成M个正交信号波形；匹配相关计算单元，用于将接收的输入信号下变频后生成的基带信号与M个正交波形分别进行匹配相关，生成M个匹配滤波相关值信息；数据解调单元，用于选择M个所述匹配滤波相关值中，符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息，作为信号接收数据解调得到的q比特信息；M为2的q次幂；由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息作为信号接收数据解调得到的一比特信息；由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息获得的q比特数据解调信息，以及由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息获得的一比特数据解调信息，组合构成q+1比特的数据解调信息。可选的，所述预设条件为：各个匹配滤波相关值信息中绝对数值最大的一个匹配滤波值信息。可选的，所述置信度计算模块包括：因子获取单元，用于获取置信度比例因子。其中，比例因子可以是预设的常量比例因子，或实时获取的时变比例因子；数据解调置信度生成单元，用于将所述符合预设条件的一个匹配滤波相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述接收处理方法包括：/n由正交信号匹配滤波器生成M个匹配滤波相关值信息，其中，M个所述匹配滤波相关值中，符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息，作为信号接收数据解调得到的q比特信息；M为2的q次幂；/n由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息作为信号接收数据解调得到的一比特信息；/n由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息获得的q比特数据解调信息，以及由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息获得的一比特数据解调信息，组合构成q+1比特的数据解调信息；/n根据所述M个匹配滤波相关值信息生成维度为2M的数据解调置信度向量，其中，一个匹配滤波相关值信息对应两个数据解调置信度；/n根据所述q+1比特数据解调信息以及2M维的数据解调置信度向量进行2M进制信道译码，从而获得译码后的传输数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述接收处理方法包括：
由正交信号匹配滤波器生成M个匹配滤波相关值信息，其中，M个所述匹配滤波相关值中，符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息，作为信号接收数据解调得到的q比特信息；M为2的q次幂；
由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息作为信号接收数据解调得到的一比特信息；
由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息获得的q比特数据解调信息，以及由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息获得的一比特数据解调信息，组合构成q+1比特的数据解调信息；
根据所述M个匹配滤波相关值信息生成维度为2M的数据解调置信度向量，其中，一个匹配滤波相关值信息对应两个数据解调置信度；
根据所述q+1比特数据解调信息以及2M维的数据解调置信度向量进行2M进制信道译码，从而获得译码后的传输数据。


2.如权利要求1所述的多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述正交信号匹配滤波器被配置为：
输入接收信号下变频后生成的基带信号；
将基带信号与预设的M个正交信号波形进行匹配滤波，从而生成所述M个匹配滤波相关值信息。


3.如权利要求1所述的多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述预设条件为：
各个匹配滤波相关值信息中绝对数值最大的一个匹配滤波相关值信息。


4.如权利要求1所述的多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述根据M个匹配滤波相关值信息生成维度为2M的数据解调置信度向量，包括：
将所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值信息的绝对值，分别与各个匹配滤波相关值信息相减及相加，从而获得2M个数据解调置信度；其中，一个匹配滤波相关值对应两个数据解调置信度；
将每个数据解调置信度乘以一个比例因子；所述比例因子为预设的常量比例因子，或时变比例因子；
将2M个数据解调置信度按升序排列，从而生成维度为2M的所述数据解调置信度向量。


5.如权利要求1所述的多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述进行2M进制信道译码，包括：
根据播发信号信道编码定义的电文帧长，接收一帧中各个编码符号对应的q+1比特数据解调信息及维度为2M的数据解调置信度向量；
根据所述数据解调置信度向量对所述数据解调信息进行译码运算，从而获得译码后的传输数据。


6.如权利要求3所述的多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述相关值信息中绝对数值最大包括：
去掉相关值符号后的模值的最大值。


7.如权利要求3所述的多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述相关值信息中绝对数值最大包括：
对每个相关值求取极性翻转后的信息，从而获得2M个相关值信息；
从2M个相关值信息中选取最大值。


8.如权利要求4所述的多进制双极性正交波形调制信号的接收处理方法，其特征在于，所述时变比例因子通过以下方式确定：
获取信号幅值；
获取噪声功率；
根据所述信号幅值以及所述噪声功率计算所述置信度比例因子。


9.一种多进制双极性正交波形调制信号的接收处理装置，其特征在于，所述接收处理装置包括：
多进制双极性正交波形调制信号数据解调模块，用于由正交信号匹配滤波器生成M个匹配滤波相关值信息，其中，M个所述匹配滤波相关值中，符合预设条件的一个匹配滤波相关值对应的正交信号波形序号信息，作为信号接收数据解调得到的q比特信息；M为2的q次幂；
由所述符合预设条件的一个匹配滤波相关值的极性信息作为信号接收数据解调得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盾，陈耀辉，李东俊，刘天雄，刘成，陈思源，万程程，
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