用于解調(diào)q態(tài)gfsk調(diào)制信號的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及信號傳輸領(lǐng)域，更準確地設(shè)及對通過經(jīng)高斯濾波頻移Q態(tài)調(diào)制的信號 進行接收。本發(fā)明更精確地設(shè)及一種對至少一個此類接收信號進行解調(diào)和解碼的方法。
【背景技術(shù)】
[000引雙態(tài)頻移調(diào)制也被稱為頻移鍵控(prequen巧沈ift K巧ing，F(xiàn)SK)，其中，邏輯0由 頻率為f。的信號進行表示，W及邏輯1由頻率為f1的信號進行表示。四態(tài)頻移調(diào)制也被稱 為正交頻移鍵控（Quaternary Rrequency Shift Keying，QFSK)，分布在帶寬上的四個頻率 各自與一個符號關(guān)聯(lián)。
[0003] 在對連續(xù)相位進行頻移鍵控調(diào)制中，電壓控制振蕩器對比特信號化itsignal)進 行控制。在該一實現(xiàn)方式中，比特間（inter-bit)轉(zhuǎn)變之間沒有相位變化，因此被稱為恒定 相位調(diào)制。然而，由于待調(diào)制信號的二進制特性，所W頻率會發(fā)生快速變化，進而導(dǎo)致對使 用乂帝見。
[0004] 由高斯濾波器進行預(yù)濾波的頻移鍵控旨在減小帶寬，因此被稱為高斯濾波頻移鍵 控調(diào)制，也被稱為高斯頻移鍵控（GaussianRrequen巧ShiftKeying,GFSK)。
[0005] 高斯濾波減小了待調(diào)制信號的帶寬，并且也減小了調(diào)制信號的帶寬。因此，與普通 的頻移鍵控調(diào)制相比，GFSK調(diào)制具有更好的頻譜效率。GFSK在藍牙或數(shù)字增強無繩電話 值igital Enhanced Cordless Tel巧hone, DECT)等標準中得到應(yīng)用。
[0006] 然而，高斯濾波調(diào)制器W及進行信號傳輸?shù)耐ㄐ判诺乐写嬖诘亩嘬壽E效應(yīng) (multi-trajectcxry effect)導(dǎo)致了符號間干擾，使得信號的解調(diào)包括了非線性方面，從而 使其實現(xiàn)較為復(fù)雜。
[0007] 已經(jīng)提出了對經(jīng)GSFK調(diào)制的調(diào)制信號進行解調(diào)的不同方法。例如，Mi chae 1 Speth 等人的論文"MLSE Based Detection for GFSK Si即als with Arbitrary Modulation Index(針對任意調(diào)制指數(shù)的GFSK信號的基于MLSE的檢測）"描述了一種對具有任意調(diào)制 指數(shù)的GFSK信號進行解碼的方法。
[000引論文作者從針對GFSK信號的線性傳輸?shù)哪Ｐ统霭l(fā)，特別地對模擬傳輸信道的影 響的傳遞函數(shù)h進行了建模。接收到的GFSK信號為
[0009]
[0010] 其中，傳輸相位為
[0011]
[0012] 在實踐中，相位ak_i被其估計值如_1所代替，該估計值借助于維特比網(wǎng)格（Viterbi trellis)并且基于每個維特比步驟中所作出的判定進行估計。對轉(zhuǎn)變的度量基于接收到的 信號與根據(jù)先前估計狀態(tài)所重構(gòu)的信號之間的差異。
[001引Benseker等人的論文"A 1mm^ 1. 3mW GSM/邸GE Digital Baseband Receiver ASICin0.13ymCMOS(0.13微米CMOS制成的1mm2 1.3mWGSM/邸GE數(shù)字基帶接收器專 用集成電路）"描述了借助于MLSE均衡器對高斯最小頻移鍵控佑aussianMinimumShift Keying,GMSK)型信號的解調(diào)，并且該論文旨在降低度量計算的復(fù)雜度。在該方法中，通過 使用判定反饋序列估計器值ecisionFeedbackSequenceEstimator,DFSE)，確定了對傳 輸信道的脈沖響應(yīng)的估計，并且由此產(chǎn)生的前置濾波器（pre-filter)被應(yīng)用于接收到的 信號。
[0014] Michael Ready等人的論文"Demodulation of Cochannel FSK Signals Using Joint Maximum Ukelihood Sequence Estimation(使用聯(lián)合最大似然序列估計的同信 道FSK信號的解調(diào)）"描述了聯(lián)合最大似然序列估計Manchester編碼頻移鍵控（Joint Maximum Likelihood Sequence Estimation Manchester-encoded, frequency - shift k巧ing，JMLSE MEFSK)解調(diào)器并且使用了維特比（Viterbi)算法。
[0015] 然而，該些方法并不完全令人滿意，特別是由于該些方法對硬件的要求。特別地， 該些方法通常無法對由具有四狀態(tài)高斯濾波的頻移鍵控（化equency shift keying with Gaussian filtering with four states, QGFSK)調(diào)制的信號進行解調(diào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明的目的在于允許對通過高斯濾波頻移鍵控（例如，GSFK或QGFSK調(diào)制）Q態(tài) 調(diào)制的信號進行解調(diào)，該方法對進行解調(diào)的硬件具有最小的要求并且保持了好的解調(diào)和解 碼質(zhì)量。解調(diào)器得到均衡器的協(xié)助W更好地區(qū)分所接收的符號，所接收的符號受到符號間 (inter-symbol)干擾而改變。
[0017] 為此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種對接收的至少一個經(jīng)高斯濾波的頻移鍵 控Q態(tài)調(diào)制的信號進行解調(diào)和解碼的方法，所述信號接收自通信信道并且包括由消息符號 構(gòu)成的消息，其特征在于，為了確定消息符號，
[001引通過將線性濾波器施加到可能的連續(xù)消息符號的通過相移鍵控的M個Q態(tài)調(diào)制乘 積的多個序列上來對多個可能的相位增量進行估計；
[0019] 該方法的先前迭代的累積相位被加到所述可能的相位增量的每一個上W得到估 計相位；
[0020] 通過選擇所述估計相位與接收到的信號最接近的可能的連續(xù)符號來確定所述消 息符號。
[0021] 根據(jù)第一方面，本發(fā)明有利地通過被單獨采用或根據(jù)其不同的可能組合采用的下 述不同特性來完成。
[0022] 當頻移鍵控調(diào)制為的雙態(tài)高斯濾波頻移鍵控調(diào)制時，相移鍵控調(diào)制為二進制相移 鍵控炬inary Phase Shift Ke}dng,BPSK)調(diào)制。
[0023] 當頻移鍵控調(diào)制為的四態(tài)高斯濾波頻移鍵控調(diào)制時，相移鍵控調(diào)制為四進制相移 鍵控（Quaternary化ase Shift K巧ing，QPSK)調(diào)制。
[0024] 所述選擇可能的連續(xù)符號借助于最大似然標準來實現(xiàn)；
[0025] 所述選擇估計相位與所接收的信號最接近的可能連續(xù)符號借助于Viterbi算法 來實現(xiàn)，Viterbi算法的網(wǎng)格由線性濾波器決定；
[0026] 新的累積相位通過向該方法的先前迭代的累積相位增加一對應(yīng)于所確定的消息 符號的相移鍵控的相位增量來確定，所述新的累積相位為針對該方法的后續(xù)迭代的累積相 位；
[0027] 所述線性濾波器通過將二次誤差標準的最小平方最小化來獲得，該二次誤差標準 表示了消息符號的已知序列通過相移鍵控的調(diào)制乘積與所接收的信號的、和消息符號的所 述已知序列對應(yīng)的一部分之間的差異；
[002引所述線性濾波器是有M個系數(shù)建模的通信信道的脈沖響應(yīng)的估計；
[0029] 對所述通信信道的脈沖響應(yīng)的建?？紤]到符號的調(diào)制從相移鍵控（PSK)調(diào)制到 頻移鍵控（FSK)調(diào)制的轉(zhuǎn)移；
[0030] 所述通信信道的脈沖響應(yīng)根據(jù)所接收的信號中存在的符號的已知序列進行估計， 所述方法包括W下步驟：
[0031] 提取與包含在所接收的信號中的符號的已知序列對應(yīng)的符號；
[0032] 通過進行所述已知序列的符號的相移鍵控調(diào)制來構(gòu)造參考信號R;
[0033] 根據(jù)所述參考信號R的分量構(gòu)造矩陣P;
[0034] 通過將所述矩陣P施加到其分量對應(yīng)于已知序列的符號的向量V來確
[0035] 定對所述通信信道的脈沖響應(yīng)進行建模的矩陣H;
[0036] 所述矩陣P對應(yīng)于維度為（L-M)XM的Hankel矩陣M的化nrose偽逆，Hankel矩 陣M由所述參考信號R的分量構(gòu)成，其中L為所述已知序列的符號的個數(shù)。
[0037] 根據(jù)第二方面，本發(fā)明還設(shè)及一種用于至少一個接收的經(jīng)高斯濾波頻移鍵控Q態(tài) 調(diào)制信號進行解調(diào)和解碼的解碼器-均衡器，包括：至少一個存儲器和一個處理器，所述處 理器被配置為實現(xiàn)根據(jù)第一方面的方法。本發(fā)明的第二方面也設(shè)及一種用于對使用Q態(tài) GFSK高斯濾波器進行頻移鍵控調(diào)制的信號進行接收的接收器，包括至少一個根據(jù)第二方面 的解調(diào)器-均衡器。
[003引根據(jù)第=方面，本發(fā)明還設(shè)及一種計算機程序產(chǎn)品，包括用于執(zhí)行根據(jù)第一方面 的方法的步驟的程序代碼指令，其中，所述程序由包括至少一個處理器的計算系統(tǒng)來執(zhí)行。 典型地，所述計算機程序產(chǎn)品采用計算機可讀信息介質(zhì)的形式。
【附圖說明】
[0039] 通過W下僅作為非限定性示例并且參考附圖給出的說明，本發(fā)明將被更好地理 解，在附圖中：
[0040] 通過W下描述，本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點將顯現(xiàn)，描述是示例性和非限定的，并 且必須參考附圖，其中：
[0041] 圖1為示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的、裝配有根據(jù)本發(fā)明的解調(diào)器-均衡 器的接收器的示圖；
[0042] 圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的可能實施例的連續(xù)不同步驟的原理圖；
[0043] 圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的可能實施例用于對通信信道的建模進行確定 的可能模式的不同步驟的原理圖；
[0044] 圖4為部分地示出了具有兩個節(jié)點的網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)的示圖；
[0045] 圖5的曲線圖示出了執(zhí)行根