Oqpsk-dsss信號的解調方法及解調器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種OQPSK-DSSS信號的解調方法及解調器。根據本發明所述方法，解調器先對數字的基帶OQPSK-DSSS信號進行頻偏補償處理，并從補償后的所述基帶OQPSK-DSSS信號中取得擴頻碼片序列；再按照預設的概率密度函數和初始相位的概率分布將所述擴展碼片序列分別與預設的多個PN序列進行相關運算，并取得所述擴展碼片序列與每一個PN序列的相關估計值，并從各估計值中取得最大估計值；以及將所確定的最大估計值所對應的PN序列進行解調處理，以得到所述擴頻碼片序列所承載的比特信息。由于考慮了初始相位分布概率，使得解碼器在確定發送符號的估計值時，有效減少了初始相位的影響，具有較好的魯棒性。
【專利說明】OQPSK-DSSS信號的解調方法及解調器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種信號解調方式，特別是涉及一種OQPSK-DSSS信號的解調方法及解調器。
【背景技術】
[0002]IEEE802.15.4標準具有低速率、低功耗和短距離傳輸的特點，被廣泛應用在物聯網通信系統中。在2.4GHz的工業科學醫療(ISM)頻段上，IEEE802.15.4物理層采用了半正弦脈沖成形的偏移四相相移鍵控(offset quadrature phase shift keying:0QPSK)的調制方式，即每4個信息比特通過直接序列擴頻(direct sequence spread spectrum:DSSS)技術映射為一個偽噪聲(Pseudo-Noise:PN)序列，如此得到OQPSK-DSSS信號(偏移四相相移鍵控-直接序列擴頻信號)。
[0003]例如，根據IEEE802.15.4協議，每四個信息比特映射為一個符號，一個符號經過DSSS擴頻為一個擴頻序列C(1，C1, C2...C30, C31，將該擴頻序列按照序號的奇偶分為I路和Q路，其中，I路為所述序列中序號為偶數的擴頻碼片，Q路為所述序列中序號為奇數的擴頻碼片，則發送端的擴頻碼片信息為
【權利要求】
1.一種OQPSK-DSSS信號的解調方法，應用于解調器中，其特征在于，所述解調方法至少包括: O對數字的基帶OQPSK-DSSS信號進行頻偏補償處理，并從補償后的所述基帶OQPSK-DSSS信號中取得擴頻碼片序列，其中，所述擴頻碼片序列中包含多個擴頻碼片信息，每個擴頻碼片信息包含I路和Q路擴頻碼片； 2)按照預設的概率密度函數和初始相位的概率分布將所述擴展碼片序列分別與預設的多個PN序列進行相關運算，并取得所述擴展碼片序列與每一個PN序列的相關估計值，并從各估計值中取得最大估計值； 3)將所確定的最大估計值所對應的PN序列進行解調處理，以得到所述擴頻碼片序列所承載的比特信息。
2.根據權利要求1所述的OQPSK-DSSS信號的解調方法，其特征在于，所述步驟I)包括:通過定時同步技術來確定所接收的所述基帶OQPSK-DSSS信號中每個擴頻碼片的起始點，并根據所述起始點對接收的信號進行頻偏估計，再將所得到的頻偏估計值反饋給所述基帶OQPSK-DSSS信號以進行補償，以及根據所述起始點在正確的采樣點進行下采樣處理，得到擴頻碼片序列的步驟。
3.根據權利要求1所述的OQPSK-DSSS信號的解調方法，其特征在于，在執行所述步驟2)之前，所述方法還包括:按照預設的擴頻碼片序列的序號規則，將所得到的擴頻碼片序列中的擴頻碼片信息保留I路或Q路擴頻碼片。
4.根據權利要求1或3所述的OQPSK-DSSS信號的解調方法，其特征在于，所述步驟2)
包括:按照公式
得到初始相位均勻分布的情況下，所述擴頻碼片序列相對一個PN序列的估計值的模值
，并從各所述模值中確定模值最大的估計值； 其中，S()(k)為預設的發送端的擴頻碼片信息，i為第i個估計值，λ i為預設的第i個PN序列，Θ為初始相位，r' (k)為所述擴頻碼片序列中的第k個擴頻碼片信息，N為所述擴頻碼序列的長度，r' *(k)為第k個擴頻碼片信息的共軛。
5.一種OQPSK-DSSS信號的解調器，其特征在于，至少包括: 數字化處理單元，用于將模擬的基帶OQPSK-DSSS信號轉換成數字的基帶OQPSK-DSSS信號，并進行濾波； 與所述數字化處理單元連接的頻偏補償采樣單元，用于對所述數字化處理單元輸出的基帶OQPSK-DSSS信號進行頻偏補償處理，并從補償后的所述基帶OQPSK-DSSS信號中取得擴頻碼片序列，其中，所述擴頻碼片序列中包含多個擴頻碼片信息，每個擴頻碼片信息包含I路和Q路擴頻碼片； 檢測單元，用于按照預設的概率密度函數和初始相位的概率分布將所述頻偏補償采樣單元所輸出的擴展碼片序列分別與預設的多個PN序列進行相關運算，并取得所述擴展碼片序列與每一個PN序列的相關估計值，并從各估計值中取得最大估計值； 解調單元，用于將所述檢測單元所確定的最大估計值所對應的PN序列進行解調處理，以得到所述擴頻碼片序列所承載的比特信息。
6.根據權利要求5所述的OQPSK-DSSS信號的解調器，其特征在于，所述頻偏補償采樣單元包括: 定時同步模塊，用于利用定時同步技術來確定所述數字化處理單元輸出的所述基帶OQPSK-DSSS信號中每個擴頻碼片的起始點； 頻偏估計模塊，用于根據所述定時同步模塊所確定的各擴頻碼片的起始點對所述數字化處理單元輸出的信號進行頻偏估計，并將所得到的頻偏估計值反饋給所述基帶OQPSK-DSSS信號，以進行補償； 匹配濾波器，用于對補償后的所述基帶OQPSK-DSSS信號進行匹配濾波； 下采樣模塊，用于根據所述定時同步模塊所確定的各擴頻碼片的起始點，在正確的采樣點進行下采樣處理，得到擴頻碼片序列。
7.根據權利要求5所 述的OQPSK-DSSS信號的解調器，其特征在于，所述檢測單元還包括:預處理單元，用于按照預設的擴頻碼片序列的序號規則，將所述頻偏補償采樣單元所輸出的擴頻碼片序列中的擴頻碼片信息保留I路或Q路擴頻碼片。
8.根據權利要求5或7所述的OQPSK-DSSS信號的解調器，其特征在于，所述檢測單元包括: 幀同步模塊，用于確定并輸出每個擴頻碼片信息的起始位置； 相關處理模塊，用于根據所述幀同步模塊提供的各擴頻碼片信息的起始位置，界定各擴頻碼片信息，并按照預設的概率密度函數和初始相位的概率分布將所述擴展碼片序列分別與預設的多個PN序列進行相關運算的方式為:按照公式
,的和
得到初始相位均勻分布的情況下，所述擴頻碼片序列相對一個
PN序列的估計值的模值
并從各所述模值中確定模值最大的估計值； 其中，S()(k)為預設的發送端的擴頻碼片信息，i為第i個估計值，λ i為預設的第i個PN序列，Θ為初始相位，r' (k)為所述擴頻碼片序列中的第k個擴頻碼片信息，N為所述擴頻碼序列的長度，r' *(k)為第k個擴頻碼片信息的共軛。
【文檔編號】H04B1/7097GK104168239SQ201310183322
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月17日 優先權日:2013年5月17日
【發明者】戴勝辰, 錢驊, 康凱 申請人:上海無線通信研究中心, 中國科學院上海微系統與信息技術研究所