CN116389208B 一种斜移键控-Chirp调制解调方法 （中国电子科技集团公司第三十八研究所）

(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN1163892(65)同一申请的已公布的文献号(73)专利权人中国电子科技集团公司第三十八研究所地址230088安徽省合肥市高新技术开发区香樟大道199号H04L27/10(2006.01)H04L27/16(2006.01)(72)发明人王烁姚艳军张正宇王昕程欣迎任伟龙(74)专利代理机构合肥金律专利代理事务所(普通合伙)34184专利代理师段晓微(54)发明名称一种斜移键控-Chirp调制解调方法本发明公开了一种斜移键控-Chirp调制解调方法，本发明通过将数据比特流映射成十进制传输符号，然后将该符号映射到发送信号的初始进行欠采样操作，在进行解啁啾操作、DFT操作以及取最大值操作，得到最大值对应的索引，从而解调出十进制传输符号，再将译码符号转化成二进制比特流，从而得到解调比特流。本发明所提出的方法应用于LPWAN系统中，可通过提高扩频因子，提高信号对噪声的鲁棒性，以适应极低信噪比环境；通调制方案接收机灵敏度低；可通过调整调频系数，实现多个终端设备在相同的2调制解调方法，其特征在于，34技术领域[0001]本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种斜移键控-Chirp调制解调方法。背景技术[0002]低功耗广域网(LowPowerWideAreaNetwork,LPWAN)技术作为专为物联网应用网设备。[0003]LoRa技术是新兴的LPWAN技术之一，其采用线性调频扩频调制技术，既保持了频移键控(FSK)调制低功耗的特性，又提高了抗干扰能力。LoRa技术拥有超高的接收灵敏度(RSSI),其接收电流仅10mA,睡眠电流200nA,这大大延长了电池的使用寿命。许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层，因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。[0004]LoRa技术使用不同扩频因子(SF)的终端设备即使用相同的频率同时发送不会产生干扰，由于相同的扩频因子(SF)的LoRa信号的调频斜率是相同的，因此使用相同的SF的终端设备之间会产生严重的干扰。发明内容[0005]为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种斜移键控-Chirp调制解调方[0006]本发明提出的一种斜移键控-Chirp调制解调方法，包括下列步骤：制符号m;[0008]S2、利用m映射到线性调频信号的初始频率f。,得到线性扩频调制信号s(t);[0009]S3、利用调制信号s(t)通过加性高斯白噪声(AWGN)信道得到接收信号r(t);[0010]S4、利用接收信号r(t)以采样频率fs=BW进行欠采样，得到采样后的接收序列r[0011]S5、利用接收序列r(1)通过解啁啾操作得到解啁啾信号r'(1);[0014]S8、利用R(q)进行取最大值操作，得到其最大值所对应的索引m;[0015]S9、利用索引m逆映射成SF位的二进制比特流b,…,SF-1。5(1-m/2)·T/λ为频率跳变时刻，f₀=m·BW/2S为初始频率。[0023]优选地，在S4中，所述欠采样的采样点数为M,所述采样后的接收序列r(1)具体[0025]优选地，在S4中，所述采样后的接收序列r。(1)具体为：作得到R(q):为高斯噪声。为高斯噪声。6附图说明[0039]图1为本发明提出的一种[0041]图3为本发明提出的一种斜移键控-Chirp调施方式的发送端结构示意图，图2为本发明提出的一种斜移键控-Chirp调制解调方法的一种实施方式的接收端结构示意图，图3为本发明提出的一种斜移键控-Chirp调制解调方法的一种实施方式中不同初始频率下的时频图，图4为本发明提出的一种斜移键控制解调方法的一种实施方式中不同SF下的性能曲线图。7[0060]r(1)=ei²²/MA+72mIO+[0064]其中，n'(1)=n(1)-e-iaz²M。8带宽(kHz)信道斜移键控-Chirp调制扩频因子正交啁啾数M=64、128、256、512、1024、2符号周期调频系数采样频率9[0083]具体来说，SF=6时，误码率为10-5时的解调信噪比门限约为-4dB,且随着SF的增大，解调信噪比门限不断降低。SF每增大1,信噪比门限降低约3dB,SF=11时，解调信噪比门限约为-18dB。[0084]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。CN116389208B