本技術涉及通信調制，尤其涉及基于噪聲耦合smash的信號調制方法及相關裝置。

背景技術：

1、隨著高速應用需求的增加，終端用戶的數據使用量迅速增長，對移動前傳(mfh)提出了更高的要求。目前的mfh網絡主要基于公共無線電接口(cp?ri)協(xié)議，該協(xié)議對傳輸損傷具有良好的容忍度。然而，由于頻譜效率低，cp?ri成為數字mfh支持海量移動數據傳輸的瓶頸。為解決cpri的速率瓶頸問題，現有技術提出了基于delta-sigma調制器(dsm)的數字mfh。dsm的噪聲整形技術降低數字信號的量化噪聲，在接收端只需要一個低通濾波器即可恢復為模擬信號。為了在固定帶寬內獲得更高的數據速率，需要在每個符號上發(fā)送更多的比特。對于基于dsm的mfh，量化噪聲是限制高階qam的最重要因素。

2、現有改進噪聲整形技術從而降低量化噪聲的方案，可以實現高階qam傳輸。例如基于一階噪聲耦合的級聯dsm的mfh方案；它可以提高一階噪聲耦合能力，量化噪聲大幅度提升，實現了低成本且高性能的型號調制。但是該方法的應用場景受限，僅能用于低頻場景。而且，該架構中使用的多級噪聲整形delta-sigma調制器(smash)的系數是直接基于r.scherier?dsm工具箱生成并分配給兩級sdsm調制模塊的，這種間接確定系數的方式不能完全發(fā)揮smash的噪聲整形能力。

技術實現思路

1、本技術提供了基于噪聲耦合smash的信號調制方法及相關裝置，用于解決現有技術僅能適用于低頻場景，且間接確定smash系數的方式難以充分發(fā)揮smash噪聲整形能力的技術問題。

2、有鑒于此，本技術第一方面提供了基于噪聲耦合smash的信號調制方法，包括：

3、基于預置噪聲耦合結構和四階帶通smash結構構建smash-nc調制器，所述smash-nc調制器用于實現二階噪聲整形；

4、根據dsm工具箱生成的多組零極點系數為所述smash-nc調制器構建噪聲傳遞函數，所述噪聲傳遞函數包括噪聲耦合結構傳遞函數和雙級結構傳遞函數；

5、基于預設遺傳算法和預設迭代條件，將所述零極點系數作為種群，對所述噪聲傳遞函數進行噪聲整形優(yōu)化，得到優(yōu)化傳遞函數；

6、通過所述smash-nc調制器采用所述優(yōu)化傳遞函數對輸入的中頻模擬信號進行信號調制，得到目標調制數字信號。

7、優(yōu)選地，所述基于預置噪聲耦合結構和四階帶通smash結構構建sma?sh-nc調制器，包括：

8、所述預置噪聲耦合結構包括一級延遲單元、二級延遲單元、第一加法器、乘法器和量化器；

9、所述四階帶通smash結構包括第一級sdsm調制模塊、第二級sdsm調制模塊和所述第二加法器；

10、將所述預置噪聲耦合結構設置在所述第二級sdsm調制模塊中，用于噪聲耦合。

11、優(yōu)選地，所述根據dsm工具箱生成的多組零極點系數為所述smash-nc調制器構建噪聲傳遞函數，包括：

12、通過dsm工具箱生成多組零極點系數，每一組所述零極點系數均包括零點和極點；

13、根據所述零極點系數為所述smash-nc調制器構建噪聲傳遞函數。

14、優(yōu)選地，所述基于預設遺傳算法和預設迭代條件，將所述零極點系數作為種群，對所述噪聲傳遞函數進行噪聲整形優(yōu)化，得到優(yōu)化傳遞函數，包括：

15、設置零點位于信號頻帶內、極點位于單位圓內的第一約束條件；

16、構建所述雙級結構傳遞函數的函數值不大于傳遞閾值的第二約束條件；

17、結合所述第一約束條件和所述第二約束條件生成預設迭代條件；

18、基于預設遺傳算法和所述預設迭代條件將所述零極點系數作為種群，把smash-nc總量化噪聲和信號頻帶內量化噪聲比值作為個體適應度；

19、根據初始種群和所述個體適應度對所述噪聲傳遞函數進行噪聲整形優(yōu)化迭代搜索，得到優(yōu)化傳遞函數。

20、本技術第二方面提供了基于噪聲耦合smash的信號調制裝置，包括：

21、調制構建單元，用于基于預置噪聲耦合結構和四階帶通smash結構構建smash-nc調制器，所述smash-nc調制器用于實現二階噪聲整形；

22、函數構建單元，用于根據dsm工具箱生成的多組零極點系數為所述sm?ash-nc調制器構建噪聲傳遞函數，所述噪聲傳遞函數包括噪聲耦合結構傳遞函數和雙級結構傳遞函數；

23、迭代優(yōu)化單元，用于基于預設遺傳算法和預設迭代條件，將所述零極點系數作為種群，對所述噪聲傳遞函數進行噪聲整形優(yōu)化，得到優(yōu)化傳遞函數；

24、信號調制單元，用于通過所述smash-nc調制器采用所述優(yōu)化傳遞函數對輸入的中頻模擬信號進行信號調制，得到目標調制數字信號。

25、優(yōu)選地，所述調制構建單元，具體用于：

26、所述預置噪聲耦合結構包括一級延遲單元、二級延遲單元、第一加法器、乘法器和量化器；

27、所述四階帶通smash結構包括第一級sdsm調制模塊、第二級sdsm調制模塊和所述第二加法器；

28、將所述預置噪聲耦合結構設置在所述第二級sdsm調制模塊中，用于噪聲耦合。

29、優(yōu)選地，所述函數構建單元，具體用于：

30、通過dsm工具箱生成多組零極點系數，每一組所述零極點系數均包括零點和極點；

31、根據所述零極點系數為所述smash-nc調制器構建噪聲傳遞函數。

32、優(yōu)選地，所述迭代優(yōu)化單元，具體用于：

33、設置零點位于信號頻帶內、極點位于單位圓內的第一約束條件；

34、構建所述雙級結構傳遞函數的函數值不大于傳遞閾值的第二約束條件；

35、結合所述第一約束條件和所述第二約束條件生成預設迭代條件；

36、基于預設遺傳算法和所述預設迭代條件將所述零極點系數作為種群，把smash-nc總量化噪聲和信號頻帶內量化噪聲比值作為個體適應度；

37、根據初始種群和所述個體適應度對所述噪聲傳遞函數進行噪聲整形優(yōu)化迭代搜索，得到優(yōu)化傳遞函數。

38、本技術第三方面提供了基于噪聲耦合smash的信號調制設備，所述設備包括處理器以及存儲器；

39、所述存儲器用于存儲程序代碼，并將所述程序代碼傳輸給所述處理器；

40、所述處理器用于根據所述程序代碼中的指令執(zhí)行第一方面所述的基于噪聲耦合smash的信號調制方法。

41、本技術第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質用于存儲程序代碼，所述程序代碼用于執(zhí)行第一方面所述的基于噪聲耦合smash的信號調制方法。

42、從以上技術方案可以看出，本技術實施例具有以下優(yōu)點：

43、本技術中，提供了基于噪聲耦合smash的信號調制方法，包括：基于預置噪聲耦合結構和四階帶通smash結構構建smash-nc調制器，smas?h-nc調制器用于實現二階噪聲整形；根據dsm工具箱生成的多組零極點系數為smash-nc調制器構建噪聲傳遞函數，噪聲傳遞函數包括噪聲耦合結構傳遞函數和雙級結構傳遞函數；基于預設遺傳算法和預設迭代條件，將零極點系數作為種群，對噪聲傳遞函數進行噪聲整形優(yōu)化，得到優(yōu)化傳遞函數；通過smash-nc調制器采用優(yōu)化傳遞函數對輸入的中頻模擬信號進行信號調制，得到目標調制數字信號。

44、本技術提供的基于噪聲耦合smash的信號調制方法，基于預置噪聲耦合結構和四階帶通smash結構就可以設計出不增加積分器數量的二階噪聲整形調制器，不僅降低的器件電路的復雜性，而且使得調制器適用于中頻信號調制。此外，采用遺傳算法對生成的零極點系數進行種群優(yōu)化搜索，進而得到更具有針對性的優(yōu)化傳遞函數，確保選取的零極點系數能夠充分發(fā)揮smash的噪聲整形能力，更加符合實際需求。因此，本技術能夠解決現有技術僅能適用于低頻場景，且間接確定smash系數的方式難以充分發(fā)揮sma?sh噪聲整形能力的技術問題。