一种基于激活载波标号调制的Chirp扩频人体通信方法技术

技术编号:31503679 阅读:29 留言:0更新日期:2021-12-22 23:31
本发明专利技术公开了一种基于激活载波标号调制的Chirp扩频人体通信方法。本发明专利技术中发送端对信源信息进行直接调制后进行Chirp扩频,能够有效对抗人体通信中的小尺度衰落,并利用在频域交叠的多路Chirp子载波进行激活载波标号调制,从而携带更多的信息比特以保证高速的通信速率,同时能解决多载波通信中的峰值功率高和载波干扰等问题;另外,本发明专利技术中接收端在分数域进行信道估计并完成虚拟时间反转,以及进行载波标号识别和解扩,成本低,实现简单,同时能够保证较高的通信质量。够保证较高的通信质量。够保证较高的通信质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激活载波标号调制的Chirp扩频人体通信方法


[0001]本专利技术涉及扩频通信、多载波通信、体域网等
,具体涉及一种基于激活载波标号调制的Chirp扩频人体通信方法。

技术介绍

[0002]随着穿戴式和植入式设备逐渐小型化、低功耗化和便携化,这些无线终端设备可用于移动医疗、长期健康检测和健康辅助、远程医疗系统等革命性的医学应用,也可用于辅助体育训练、安全认证、实时流媒体等非医学应用中,未来可采用无线方式接入体域网实现万物互联。无线体域网通信涉及到无线个域网、无线传感器网络、泛在传感器网络、无线短距离通信和传感器技术等多个
,其中人体通信技术是无线体域网的关键技术。
[0003]人体信道由于体内器官组织错综复杂,导致人体信道具有密集多径的特点,多径效应会导致不同时间的符号重叠,造成符号间干扰,称之为频率选择性衰落,在频率选择性信道下,传输信号的符号周期要大于信道的多径时延扩展,使得通信的传输速率受到极大的限制。另外由于人体肢体的运动、呼吸、肠胃蠕动等原因,体内的通信节点之间会产生相对运动,导致多普勒频移,使得信道具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激活载波标号调制的Chirp扩频人体通信方法,其特征在于,所述Chirp扩频人体通信方法包括以下步骤:串并转换:发送端将需要传输的信源序列进行串并转换,即将信源序列进行分组,一部分数据比特用来进行载波标号映射,另一部分数据比特用来进行Chirp扩频直接调制;载波标号映射:将一部分数据比特映射到载波激活的状态上,对于需要传输的比特所能表示的信息,用各路子载波传输的各种状态进行表示;Chirp扩频直接调制:将一部分数据比特进行数字调制,然后用Chirp扩频信号对调制后的信号进行频谱扩展,得到子载波信号;载波标号激活:按照载波标号映射的信息对子载波进行激活,通过叠加激活的各路子载波完成调制过程,得到激活载波标号调制后的信号;插入导频:在传输调制后的信号前加上一段导频信号用于同步,形成发射信号并通过人体信道进行发射;信道估计:接收端利用导频信号同步之后,将导频信号进行分数阶傅里叶变换,在最佳阶次的分数域上,对于每一径信号的幅度、时延和相位进行估计,从而建立人体信道的CIR模型,得到信道的冲激响应,即接收端在分数域完成信道估计;虚拟时间反转镜:完成信道估计后,将同步后的信号与估计出来的信道冲激响应的时间反转函数进行卷积;载波标号识别:对各路子载波的激活状态进行识别,对于各路子载波在分数域上形成的峰值位置进行搜索,判断出发送的子载波数量和子载波标号,形成判决后的载波标号;载波标号逆映射:将识别出来的载波标号进行逆映射,按照与发射端相逆的规则提取出映射在载波激活状态上的信息比特;Chirp扩频直接调制解扩:在分数域上对于传输的每一路子载波进行幅度和相位的估计,从而得到调制在载波上的数字信息,通过Chirp扩频直接调制的解扩完成高阶数字调制的解调,得到解调的信息比特;并串转换:将载波标号逆映射的信息比特与Chirp扩频直接调制解扩得到的信息比特拼接后转换为串行数据完成解调过程,送入到信宿中。2.根据权利要求1所述的一种基于激活载波标号调制的Chirp扩频人体通信方法,其特征在于,所述Chirp扩频直接调制中采用Chirp扩频信号作为多载波人体通信中的子载波,子载波间满足频移正交性,在频域相互交叠,通过提高频谱利用率以提高通信速率,Chirp扩频信号的形式为:其中,A为信号的幅度,f0为信号中心频率,M=B/T为调频率,B为信号带宽,T为信号持续时间,为信号的初始相位;子载波间满足频移正交性的条件为子载波间中心频率相差:Δf=k/T,k∈N
+
;其中,N
+
表示正整数。3.根据权利要求2所述的一种基于激活载波标号调制的Chirp扩频人体通信方法,其特征在于,所述Chirp扩频人体通信方法通过载波标号映射和载波标号激活实现激活载波标
号调制,激活载波标号调制将部分信源信息映射在多路子载波的激活状态上,然后进行叠加,发送每帧数据时,只有部分被激活的子载波携带着...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘娇蛟严远美马碧云余华
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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