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专利号: 2019111465560
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种线性调频扩频调制技术的软解调方法,包括FFT变换处理,其特征在于,还包括正交二分峰差软解调,其中:所述FFT变换处理后的结果包括符号全集S={sk|k=0,1,…,2SF-1}以及对应的幅值全集A={ak|k=0,1,…,2SF-1},其中,下标k表示符号sk在FFT幅度谱中对应的位置,ak表示FFT幅度谱中k位置处对应的幅值;符号sk=(x0x1…xSF-1)2采用二级制,xi表示符号sk中按照高位在前的顺序进行排列后的第i比特位,i=0,1,…,SF-1,SF表示扩频因子;

所述正交二分峰差软解调的具体过程为:

S1、从i=0开始,在所述符号全集S中,找出所有第i比特位xi=0的符号,得到第一下标位置记录Ki,0={k|xi=0};找出所有第i比特位xi=1的符号,得到第二下标位置记录Ki,1={k|xi=1};

S2、在所述第一下标位置记录Ki,0对应的所有幅值中,找出最大值 在所述第二下标位置记录Ki,1对应的所有幅值中,找出最大值 得到解调后的第i比特位的软信息;

S3、递增i,并重复进行步骤S1、步骤S2,直到遍历完所有比特{0,1,…,SF-1},最终得到解调后的所有比特位的软信息。

2.根据权利要求1所述的线性调频扩频调制技术的软解调方法,其特征在于,所述FFT变换处理的具体过程为:将接收信号sk(t)+nn(t)经过带通滤波器滤除带外噪声,保留信号频带sk(t);将所述信号sk(t)与一路正交基地Chirp信号sI(t)相乘后通过低通滤波器滤除高频分量,再对滤波结果进行BW采样率采样成数字信号s1,将所述信号sk(t)与另一路正交基地Chirp信号sQ(t)相乘后通过低通滤波器滤除高频分量,再对滤波结果进行BW采样率采样成数字信号s2;其中,将所述数字信号s1作为实部,所述数字信号s2作为虚部,构造一个复信号;对所述复信号进行FFT变换。

3.根据权利要求1所述的线性调频扩频调制技术的软解调方法,其特征在于,所述步骤S2中,得到解调后的第i比特位的软信息为

4.一种增强型LoRa通信系统,其特征在于,包括编码模块、CSS调制模块、CSS软解调模块、以及译码模块,其中:信号发送端将待发送信号经过所述编码模块进行编码以及所述CSS调制模块进行调制后发送至信道中;

信号接收端接收到在信道中传输的信号后,通过所述CSS软解调模块进行软解调,并通过所述译码模块进行解译,最终得到恢复信号;所述CSS软解调模块进行软解调的过程包括FFT变换处理过程以及正交二分峰差软解调过程。

5.根据权利要求4所述的增强型LoRa通信系统,其特征在于,所述编码模块采用Turbo码、LDPC码、Polar码中的一种进行编码;所述译码模块根据所述编码模块中所采用的码进行相应的译码处理。

6.根据权利要求4所述的增强型LoRa通信系统,其特征在于,所述CSS软解调模块进行软解调时,所述FFT变换处理过程具体为:将从信道中接收到的信号sk(t)+n(t)经过带通滤波器滤除带外噪声,保留信号频带sk(t);将所述信号sk(t)与一路正交基地Chirp信号sI(t)相乘后通过低通滤波器滤除高频分量,再对滤波结果进行BW采样率采样成数字信号s1,将所述信号sk(t)与另一路正交基地Chirp信号sQ(t)相乘后通过低通滤波器滤除高频分量,再对滤波结果进行BW采样率采样成数字信号s2;其中,将所述数字信号s1作为实部,所述数字信号s2作为虚部,构造一个复信号;对所述复信号进行FFT变换,变换结果包括符号全集S={sk|k=0,1,…,2SF-1}以及对应的幅值全集A={ak|k=0,1,…,2SF-1},其中,下标k表示符号sk在FFT幅度谱中对应的位置,ak表示FFT幅度谱中k位置处对应的幅值;符号sk=(x0x1…xSF-1)2采用二级制,xi表示符号sk中按照高位在前的顺序进行排列后的第i比特位,i=0,

1,…,SF-1,SF表示扩频因子。

7.根据权利要求4或6所述的增强型LoRa通信系统,其特征在于,所述CSS软解调模块进行软解调时,所述正交二分峰差软解调过程具体为:S1、从i=0开始,在所述符号全集S中,找出所有第i比特位xi=0的符号,得到第一下标位置记录Ki,0={k|xi=0};找出所有第i比特位xi=1的符号,得到第二下标位置记录Ki,1={k|xi=1};

S2、在所述第一下标位置记录Ki,0对应的所有幅值中,找出最大值 在所述第二下标位置记录Ki,1对应的所有幅值中,找出最大值 得到解调后的第i比特位的软信息;

S3、递增i,并重复进行步骤S1、步骤S2,直到遍历完所有比特位{0,1,…,SF-1},最终得到解调后的所有比特位的软信息。

8.根据权利要求7所述的增强型LoRa通信系统,其特征在于,所述步骤S2中,得到解调后的第i比特位的软信息为