本发明专利技术公开了一种用于解调多路ABPSK信号的数字滤波器组，属于数字通信中的信息调制与解调领域。该滤波器组是由至少两个支路滤波器组成，每一支路滤波器均是由冲击滤波器与至少一个陷波滤波器级联而成，其中冲击滤波器是由一对共轭零点和至少两对共轭极点构成，借助零极点放置法确定出冲击滤波器的极点半径；将陷波滤波器对冲击滤波器幅频响应的影响作为代价函数，利用线性约束将代价函数的最小二乘问题转化成二次规划问题，最终确定出陷波滤波器的参数。本发明专利技术能有效分离多路ABPSK调制信号，实现窄带内的多路信号并行传输，使用灵活。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于解调多路ABPSK信号的数字冲击滤波器组，属于数字通信技术中的信息调制与解调领域。
技术介绍
频谱是不可再生的资源，其承载着日益增长的各种无线业务，对世界各国都是宝贵的，从欧洲巨额的频率有限使用权的竞拍价中可见一斑。如何更高效地使用有限的频谱资源对于我国现代化建设的可持续发展也至关重要。数字通信系统的频谱利用率可用单位频带内能够传输的数码率( 以bps/Hz为量纲)来考核，主要取决于把二进制数据码流调制成发送频段模拟载波时所占的频带宽度。最简单的数字调制方法，是利用二进制信息码元“0”或“I”直接改变(通常称之为“偏移键控”)正弦载波的某个参数，如幅度、频率、相位等，相应地得到二元(二进制)的幅移键控(24310、频移键控(24310和相移键控(2-PSK)调制信号。这些二元偏移键控调制的抗干扰能力强，但是频谱利用率很低，其中综合性能较好的2-PSK也最多只有lbps/Hz。传统的二元相移键控(BPSK)调制方式的键控时段T就是其码元周期T，这缺乏必要的保护间隔以应对多径信道和码间干扰，故我们将其扩展到0〈 T〈T的情形，从而得到统一的不对称二兀相移键控(ABPSK :Asymmetric Binary Phase Shift Keying)调制(参见专利技术专利“统一的正交二元偏移键控调制和解调方法”，专利号ZL200710025203. 6)。通过增加调制空间的星座点数(例如从2-PSK即BPSK — 4-PSK即QPSK — 8-PSK —…)可以提高频谱利用率，但在同等接收性能下所需的发射功率也要相应增加，特别是对于恶劣的短波信道，更高阶的数字调制方式效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，而提出一种能有效分离多路ABPSK调制信号的数字冲击滤波器组，以提高传输码率和频谱利用率。该数字滤波器组是由至少两个支路滤波器组成，每一支路滤波器均是由冲击滤波器与至少一个陷波滤波器级联而成，该滤波器组的输入为多路ABPSK调制的混合信号，输出为各支路的分离信号。所述冲击滤波器是由一对共轭零点和至少两对共轭极点构成，所有的极点频率均高于零点频率，且信号载频处于零点频率与所有极点频率之间，零点频率与极点频率的靠近程度至少为信号载频的10_3量级。所述陷波滤波器的陷波频率极点相角是根据所在支路的冲击滤波器的极点半径，利用线性约束将代价函数的最小二乘问题转换成二次规划问题而得到的。技术效果本专利技术能有效分离ABPSK调制信号，并能在有效抑制其他支路载频干扰时实现每一路信号的冲击解调，实现窄带内的多路信号并行传输，进一步提高了传输码率和频谱利用率，并具有较宽的码率适应范围，使用灵活。附图说明图I为多路ABPSK调制信号的传输系统框图。图2为多路ABPSK调制信号在400MHz频段上各支路接收机的具体实施框图。图3为反相调制信号冲击滤波响应的波形图，该图中采样率为信号频率的10倍。图4为一对共轭零极点冲击滤波器的零极点相 对位置示意图。图5为局部放大的一对共轭零极点冲击滤波器的零极点矢量几何关系图。图6为带三路陷波的冲击滤波器的幅频响应曲线图。图7为两路混合的1/2CP-EBPSK调制信号经本专利技术滤波器组后的一路输出时域波形图。图8为两路混合的1/2CP-EBPSK调制信号经本专利技术滤波器组后的另一路输出时域波形图。图9为两路混合的1/2CP-EBPSK调制信号经本专利技术滤波器组后的解调性能曲线图。具体实施例方式在ABPSK (不对称二元相移键控)调制中，码元“0”和“I”所调制的波形g(l(t)和gi (t)的统一表达式为 g0 (t) =Asin (2 n fct), 0 ^ t ^ T「 n\ B ^in{27r fct±a\ 0<(<tg,(0 = 1 A . m ^^ T( 1 ) sm(2;r fct), t <t <T式中A和B均为信号幅度，f。为载波频率，T为码元周期，T为键控时段，t为时间变量；当调制波形为硬跳变时，O E ;当调制波形连续时，0=± & A sin(n*2 3ifct)，o 彡A彡 1,0 ^ n 彡 1，并且 I g {-1,1}的取值即相位调制的极性可用一个伪随机序列来控制。多路ABPSK信号中的每一支路的调制方式和信号类型可以相同，也可以不同，只需按照式(I)选择不同的调制参数即可，采样率也可以不同，因此可以适应不同的信道和实现成本，而关键则在于接收端滤波器组的设计。本专利技术数字滤波器组是由至少两个支路滤波器组成，每一支路滤波器均是由冲击滤波器与至少一个陷波滤波器级联而成，该滤波器组的输入为多路ABPSK调制的混合信号，输出为各支路的分离信号。所述冲击滤波器是由一对共轭零点和至少两对共轭极点构成，所有的极点频率均高于零点频率，且信号载频处于零点频率与所有极点频率之间，而零点频率与极点频率的靠近程度至少要达到信号载频的10_3量级，从而将ABPSK调制中“0”、“ I ”码元信号的微小波形差异突出为“I”码元信息调制处产生的明显幅度冲击。所述级联的陷波滤波器的陷波频率极点相角要求对原冲击滤波器影响最小，其优化设计是根据该支路的冲击滤波器的极点半径，利用线性约束将代价函数的最小二乘问题转化成二次规划问题而得到的。与常规多载波传输系统的设计不同，多路ABPSK调制信号各支路载波间无需保护间隔或正交条件，每一支路设置不同的带陷波的数字冲击滤波器(即上述的支路滤波器)，由于冲击滤波器的中心频率不同，因而利用其极窄的工作区即可进行各支路信号的分离。为了消除邻道干扰，陷波频率设置为除本支路外其余各支路信号的载频，从而在抑制旁路载频干扰的同时实现本支路信号的冲击解调。ABPSK调制信号的不对称调制特性使得冲击滤波器的解调性能与采样倍数密切相关，合理设置滤波器系数才能突出信号的变化，为此，冲击滤波器组的系数选择与各支路载波的采样倍数一一对应。各支路的载波G、采样频率fsi以及码元宽度Ni之间满足如下关系权利要求1.一种用于解调多路ABPSK信号的数字滤波器组，其特征在于该滤波器组是由至少两个支路滤波器组成，每一支路滤波器均是由冲击滤波器与至少一个陷波滤波器级联而成，该滤波器组的输入为多路ABPSK调制的混合信号，输出为各支路的分离信号。2.根据权利要求I所述的用于解调多路ABPSK信号的数字滤波器组，其特征在于所述冲击滤波器是由一对共轭零点和至少两对共轭极点构成，所有的极点频率均高于零点频率，且信号载频处于零点频率与所有极点频率之间，零点频率与极点频率的靠近程度至少为信号载频的10_3量级。3.根据权利要求I所述的用于解调多路ABPSK信号的数字滤波器组，其特征在于所述陷波滤波器的陷波频率极点相角是根据所在支路的冲击滤波器的极点半径，利用线性约束将代价函数的最小二乘问题转换成二次规划问题而得到的。4.根据权利要求3所述的用于解调多路ABPSK信号的数字滤波器组，其特征在于所述极点半径是使用下式来确定5.根据权利要求3所述的用于解调多路ABPSK信号的数字滤波器组，其特征在于所述代价函数是使用下式来确定C(a)= f Eff( ) K-H1(Gju) 2d 式中W( )为加权函数；K为冲击滤波器的直流增益；氏(#)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于解调多路ABPSK信号的数字滤波器组，其特征在于：该滤波器组是由至少两个支路滤波器组成，每一支路滤波器均是由冲击滤波器与至少一个陷波滤波器级联而成，该滤波器组的输入为多路ABPSK调制的混合信号，输出为各支路的分离信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴乐南，陈志敏，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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