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一種信號調(diào)制、解調(diào)方法及裝置與流程

文檔序號:12376536閱讀:345來源:國知局
一種信號調(diào)制、解調(diào)方法及裝置與流程

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種信號調(diào)制、解調(diào)方法及裝置。



背景技術(shù):

隨著社會的發(fā)展,人們對光通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能要求越來越高,而對于未來光通信系統(tǒng)的設(shè)計,最大挑戰(zhàn)是在高速率傳輸系統(tǒng)中如何提高系統(tǒng)的頻譜利用率,其中,頻譜利用率是衡量通信系統(tǒng)傳輸效率的指標(biāo)(主要是指傳輸比特速率/光信號占用帶寬)。

正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種特殊的多載波技術(shù),通過延長傳輸符號的周期來增強(qiáng)抵抗多徑衰落的能力,是一種新型高效的數(shù)字調(diào)制技術(shù)。它是由MCM(Multi-Carrier Modulation,多載波調(diào)制)發(fā)展而來,是多載波傳輸方案的實(shí)現(xiàn)方式之一,它的調(diào)制和解調(diào)是分別基于反快速傅里葉變換(IFFT)和快速傅里葉變換(FFT)來實(shí)現(xiàn)的。OFDM的基本原理是:將信道分成若干正交子信道,將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流,調(diào)制到每個子信道上進(jìn)行傳輸。將OFDM技術(shù)應(yīng)用到光通信領(lǐng)域的光正交頻分復(fù)用技術(shù)(OOFDM),其作為一種頻域調(diào)制技術(shù),是一種非常有潛力的高速長距離光通信技術(shù)。

在OFDM通信系統(tǒng)中,在傳輸速率變高時由于信道的干擾,OFDM符號間會產(chǎn)生重疊以至于產(chǎn)生符號間干擾(ISI)。為了減少ISI,需要在OFDM系統(tǒng)中的每個符號中插入保護(hù)時間,但此時由于多徑效應(yīng)的影響,子載波可能不能保持相互正交,從而引入了子載波間干擾(ICI)。為了減少ICI,OFDM符號需要在保護(hù)時間內(nèi)發(fā)送循環(huán)擴(kuò)展信號,稱為循環(huán)前綴(CP)。由于在保護(hù)時間內(nèi)發(fā)送的循環(huán)擴(kuò)展信號是無用信號,導(dǎo)致降低了OFDM系統(tǒng)中的頻譜利用率。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種信號調(diào)制、解調(diào)方法及裝置,以提高頻譜利用率。

為達(dá)到上述目的,本發(fā)明實(shí)施例公開了一種信號調(diào)制方法,方法包括:

利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行第一次調(diào)制;

對第一次調(diào)制后的信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;

針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的濾波器組,進(jìn)行第二次調(diào)制,得到N路調(diào)制后的子信號;

對所述N路調(diào)制后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路復(fù)數(shù)信號;

將所述復(fù)數(shù)信號調(diào)制為實(shí)數(shù)信號。

較佳的,所述預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),包括以下調(diào)制技術(shù)中的一種:

正交振幅調(diào)制技術(shù)、振幅鍵控調(diào)制技術(shù)、頻移鍵控調(diào)制技術(shù)或相移鍵控調(diào)制技術(shù)。

較佳的,所述利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行第一次調(diào)制,包括:

利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行多制式調(diào)制。

較佳的,所述針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的濾波器組,進(jìn)行第二次調(diào)制,得到N路調(diào)制后的子信號,包括:

針對每一路子信號,對所述子信號進(jìn)行上采樣,得到上采樣后的子信號;

利用所述濾波器組包含的高通濾波器對所述上采樣后的子信號進(jìn)行處理,得到高頻信號;

利用所述濾波器組包含的低通濾波器對與該路上采樣前的子信號長度相同的零序列信號進(jìn)行處理,得到低頻信號;

利用小波分析技術(shù),合成所述高頻信號和所述低頻信號,得到調(diào)制后的子信號。

較佳的,所述N路調(diào)制后的子信號中的每一路子信號為:

<mrow> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>&infin;</mi> </msubsup> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>&infin;</mi> </msubsup> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mi>&psi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>m</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,d(k)為第k路調(diào)制后的子信號,k∈[1,N],為N路子信號,為小波函數(shù)。

較佳的,所述將所述復(fù)數(shù)信號調(diào)制為實(shí)數(shù)信號,包括:

將所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行鏡像處理;

將鏡像處理后的信號進(jìn)行快速傅里葉反變換,得到實(shí)數(shù)信號。

為達(dá)到上述目的,本發(fā)明實(shí)施例公開了一種信號解調(diào)方法,方法包括:

將接收到的經(jīng)過調(diào)制后的實(shí)數(shù)信號進(jìn)行第一次解調(diào),得到一路復(fù)數(shù)信號;

對所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;

針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的用于調(diào)制的濾波器組的共軛濾波器組,進(jìn)行第二次解調(diào),得到N路解調(diào)后的子信號;

對所述N路解調(diào)后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路解調(diào)后的信號;

利用與調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的解調(diào)技術(shù),將所述一路解調(diào)后的信號解調(diào)為原始信號。

較佳的,所述將接收到的經(jīng)過調(diào)制后的實(shí)數(shù)信號進(jìn)行第一次解調(diào),得到一路復(fù)數(shù)信號,包括:

將所述實(shí)數(shù)信號進(jìn)行快速傅里葉變換,得到復(fù)數(shù)信號;

將所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行反鏡像處理,得到一路復(fù)數(shù)信號。

較佳的,所述針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的用于調(diào)制的濾波器組的共軛濾波器組,進(jìn)行第二次解調(diào),得到N路解調(diào)后的子信號,包括:

針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用小波分析技術(shù),將所述子信號分離為高頻信號和低頻信號;

將所述高頻信號進(jìn)行上采樣的逆過程處理,得到處理后的高頻信號;

利用與高通濾波器相匹配的共軛濾波器對所述處理后的高頻信號進(jìn)行處理,得到解調(diào)后的子信號。

較佳的,所述一路解調(diào)后的信號為:

<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mi>&psi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>m</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,為一路解調(diào)后的信號,d(k)為第k路解調(diào)后的子信號,k∈[1,N],為小波函數(shù)。

較佳的,所述調(diào)制技術(shù),包括以下調(diào)制技術(shù)中的一種:

正交振幅調(diào)制技術(shù)、振幅鍵控調(diào)制技術(shù)、頻移鍵控調(diào)制技術(shù)或相移鍵控調(diào)制技術(shù)。

為達(dá)到上述目的,本發(fā)明實(shí)施例公開了一種信號調(diào)制裝置,裝置包括:

第一調(diào)制模塊,用于利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行第一次調(diào)制;

第一串并變換模塊,用于對第一次調(diào)制后的信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;

第二調(diào)制模塊,用于針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的濾波器組,進(jìn)行第二次調(diào)制,得到N路調(diào)制后的子信號;

第一并串變換模塊,用于對所述N路調(diào)制后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路復(fù)數(shù)信號;

第三調(diào)制模塊,用于將所述復(fù)數(shù)信號調(diào)制為實(shí)數(shù)信號。

較佳的,所述預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),包括以下調(diào)制技術(shù)中的一種:

正交振幅調(diào)制技術(shù)、振幅鍵控調(diào)制技術(shù)、頻移鍵控調(diào)制技術(shù)或相移鍵控調(diào)制技術(shù)。

較佳的,所述第一調(diào)制模塊,具體用于:

利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行多制式調(diào)制。

較佳的,所述第二調(diào)制模塊,具體用于:

針對每一路子信號,對所述子信號進(jìn)行上采樣,得到上采樣后的子信號;

利用所述濾波器組包含的高通濾波器對所述上采樣后的子信號進(jìn)行處理,得到高頻信號;

利用所述濾波器組包含的低通濾波器對與該路上采樣前的子信號長度相同的零序列信號進(jìn)行處理,得到低頻信號;

利用小波分析技術(shù),合成所述高頻信號和所述低頻信號,得到調(diào)制后的子信號。

較佳的,所述N路調(diào)制后的子信號中的每一路子信號為:

<mrow> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>&infin;</mi> </msubsup> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>&infin;</mi> </msubsup> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mi>&psi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>m</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,d(k)為第k路調(diào)制后的子信號,k∈[1,N],為N路子信號,為小波函數(shù)。

較佳的,所述第三調(diào)制模塊,具體用于:

將所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行鏡像處理;

將鏡像處理后的信號進(jìn)行快速傅里葉反變換,得到實(shí)數(shù)信號。

為達(dá)到上述目的,本發(fā)明實(shí)施例公開了一種信號解調(diào)裝置,裝置包括:

第一解調(diào)模塊,用于將接收到的經(jīng)過調(diào)制后的實(shí)數(shù)信號進(jìn)行第一次解調(diào),得到一路復(fù)數(shù)信號;

第二串并變換模塊,用于對所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;

第二解調(diào)模塊,用于針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的用于調(diào)制的濾波器組的共軛濾波器組,進(jìn)行第二次解調(diào),得到N路解調(diào)后的子信號;

第二并串變換模塊,用于對所述N路解調(diào)后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路解調(diào)后的信號;

第三解調(diào)模塊,用于利用與調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的解調(diào)技術(shù),將所述一路解調(diào)后的信號解調(diào)為原始信號。

較佳的,所述第一解調(diào)模塊,具體用于:

將所述實(shí)數(shù)信號進(jìn)行快速傅里葉變換,得到復(fù)數(shù)信號;

將所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行反鏡像處理,得到一路復(fù)數(shù)信號。

較佳的,所述第二解調(diào)模塊,具體用于:

針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用小波分析技術(shù),將所述子信號分離為高頻信號和低頻信號;

將所述高頻信號進(jìn)行上采樣的逆過程處理,得到處理后的高頻信號;

利用與高通濾波器相匹配的共軛濾波器對所述處理后的高頻信號進(jìn)行處理,得到解調(diào)后的子信號。

較佳的,所述一路解調(diào)后的信號為:

<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mi>&psi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>m</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,為一路解調(diào)后的信號,d(k)為第k路解調(diào)后的子信號,k∈[1,N],為小波函數(shù)。

較佳的,所述調(diào)制技術(shù),包括以下調(diào)制技術(shù)中的一種:

正交振幅調(diào)制技術(shù)、振幅鍵控調(diào)制技術(shù)、頻移鍵控調(diào)制技術(shù)或相移鍵控調(diào)制技術(shù)。

由上述的技術(shù)方案可見,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種信號調(diào)制、解調(diào)方法及裝置,利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行第一次調(diào)制;對第一次調(diào)制后的信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的濾波器組,進(jìn)行第二次調(diào)制,得到N路調(diào)制后的子信號;對所述N路調(diào)制后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路復(fù)數(shù)信號;將所述復(fù)數(shù)信號調(diào)制為實(shí)數(shù)信號。

可見,利用小波分析技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)OFDM光通信系統(tǒng)中的IFFT和FFT過程,利用小波分析對符號間干擾和子載波間干擾的良好抗性,不需要加入保護(hù)時間和循環(huán)前綴,也能夠很好地抑制符號間干擾和子載波間干擾,并且由于不需要在保護(hù)時間內(nèi)發(fā)送包含無用信息的循環(huán)擴(kuò)展信號,從而提高了OFDM光通信系統(tǒng)的頻譜利用率。

當(dāng)然,實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法必不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號調(diào)制方法的流程示意圖;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號解調(diào)方法的流程示意圖;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面首先對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號調(diào)制方法進(jìn)詳細(xì)說明。

參見圖1,圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號調(diào)制方法的流程示意圖,可以包括如下步驟:

S101,利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行第一次調(diào)制;

具體的,預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),可以包括以下調(diào)制技術(shù)中的一種:正交振幅調(diào)制技術(shù)(QAM調(diào)制)、振幅鍵控調(diào)制技術(shù)(ASK調(diào)制)、頻移鍵控調(diào)制技術(shù)(FSK調(diào)制)或相移鍵控調(diào)制技術(shù)(PSK調(diào)制)。

具體的,可以利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行多制式調(diào)制。其中,多制式調(diào)制可以為:八進(jìn)制正交振幅調(diào)制(8QAM調(diào)制)、十六進(jìn)制正交振幅調(diào)制(16QAM調(diào)制)、六十四進(jìn)制正交振幅調(diào)制(64QAM調(diào)制)等等;二進(jìn)制振幅鍵控調(diào)制(2ASK調(diào)制)、多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制(MASK調(diào)制)等等;二進(jìn)制頻移鍵控調(diào)制(2FSK調(diào)制)、多進(jìn)制頻移鍵控調(diào)制(MFSK調(diào)制)等等;二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制(2PSK調(diào)制)、正交相移鍵控調(diào)制(QPSK調(diào)制)、多進(jìn)制相移鍵控調(diào)制(MPSK調(diào)制)等等。

示例性的,待傳輸信號可以為二進(jìn)制原始數(shù)據(jù)信號,將二進(jìn)制原始數(shù)據(jù)信號分為3個部分,分別進(jìn)行8QAM調(diào)制、16QAM調(diào)制和64QAM調(diào)制,從而對待傳輸信號進(jìn)行了第一次多制式調(diào)制。

S102,對第一次調(diào)制后的信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;

具體的,串并變換是指把一個連續(xù)信號元序列變換成為表示相同信息的一組相應(yīng)的并行出現(xiàn)的信號元的過程。串并轉(zhuǎn)換一般通過硬件描述語言實(shí)現(xiàn),將一條信息流(假如有8bits)分成兩路信號的話,兩路同時傳輸,時間就是原來時間的一半。串并變換為現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例在此不對其進(jìn)行贅述。

示例性的,可以對第一次多制式QAM調(diào)制后的信號進(jìn)行串并變換,得到32路并行的子信號。

S103,針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的濾波器組,進(jìn)行第二次調(diào)制,得到N路調(diào)制后的子信號;

具體的,可以針對N路子信號中的每一路子信號,對所述子信號進(jìn)行上采樣,得到上采樣后的子信號;利用所述濾波器組包含的高通濾波器對所述上采樣后的子信號進(jìn)行處理,得到高頻信號;利用所述濾波器組包含的低通濾波器對與該路上采樣前的子信號長度相同的零序列信號進(jìn)行處理,得到低頻信號;利用小波分析技術(shù),合成所述高頻信號和所述低頻信號,得到調(diào)制后的子信號。

示例性的,針對32路并行子信號中的每一路子信號,對每一支路進(jìn)行上采樣,采樣的速率可以為2的冪次方(速率以實(shí)現(xiàn)上采樣為準(zhǔn)即可),得到上采樣后的子信號(信號長度發(fā)生了變化);利用濾波器組包含的高通濾波器,對上采樣后的子信號進(jìn)行處理,即讓其通過高通濾波器,得到高頻信號;利用濾波器組包含的低通濾波器,對與該路上采樣前的子信號長度相同的零序列信號進(jìn)行處理,即讓其通過低通濾波器,得到低頻信號;利用小波分析技術(shù),將高頻信號和低頻信號合成為新的細(xì)節(jié)信號,可以稱之為濾波器組調(diào)制信號(即調(diào)制后的子信號)。其中,小波分析技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例在此不對其進(jìn)行贅述。

具體的,N路調(diào)制后的子信號中的每一路子信號可以為:

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其中,d(k)為第k路調(diào)制后的子信號,k∈[1,N],為N路子信號(即小波系數(shù)),為小波函數(shù)。

S104,對所述N路調(diào)制后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路復(fù)數(shù)信號;

具體的,并串變換是指把一組并行出現(xiàn)的信號元變換成為表示相同信息的一個相應(yīng)的連續(xù)信號元序列的過程。串并變換為現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例在此不對其進(jìn)行贅述。

示例性的,在實(shí)際應(yīng)用中,可以對32路調(diào)制后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路是由實(shí)部和虛部構(gòu)成的復(fù)數(shù)信號,也可以稱之為多子載波信號。

S105,將所述復(fù)數(shù)信號調(diào)制為實(shí)數(shù)信號。

具體的,在實(shí)際應(yīng)用中,可以采用直接調(diào)制,將所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行鏡像處理;將鏡像處理后的信號進(jìn)行快速傅里葉反變換,得到實(shí)數(shù)信號(實(shí)數(shù)多子載波信號)。其中,對復(fù)數(shù)信號進(jìn)行鏡像處理,可以將信號的數(shù)據(jù)長度翻倍,翻倍后的信號數(shù)據(jù)的前一半數(shù)據(jù)為原信號數(shù)據(jù),后一半數(shù)據(jù)為原信號數(shù)據(jù)的復(fù)共軛。

具體的,在實(shí)際應(yīng)用中,還可以將實(shí)數(shù)多子載波數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,得到多子載波模擬信號,在由直接調(diào)制激光器將多子載波模擬信號直接調(diào)制到光載波上,得到光多子載波模擬信號??梢詫⒌玫降墓舛嘧虞d波模擬信號通過光纖鏈路傳輸,然后由光電探測器接收,將光多子載波模擬信號轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電多子載波模擬信號。最后將電多子載波模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,得到相應(yīng)的電多子載波數(shù)字信號,其為實(shí)數(shù)信號。

可見,利用小波分析技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)OFDM光通信系統(tǒng)中的IFFT和FFT過程,利用小波分析對符號間干擾和子載波間干擾的良好抗性,不需要加入保護(hù)時間和循環(huán)前綴,也能夠很好地抑制符號間干擾和子載波間干擾,并且由于不需要在保護(hù)時間內(nèi)發(fā)送包含無用信息的循環(huán)擴(kuò)展信號,從而提高了OFDM光通信系統(tǒng)的頻譜利用率。

參見圖2,圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號解調(diào)方法的流程示意圖,可以包括如下步驟:

S201,將接收到的經(jīng)過調(diào)制后的實(shí)數(shù)信號進(jìn)行第一次解調(diào),得到一路復(fù)數(shù)信號;

具體的,可以將所述實(shí)數(shù)信號進(jìn)行快速傅里葉變換,得到復(fù)數(shù)信號;將所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行反鏡像處理,得到一路復(fù)數(shù)信號。其中,將該復(fù)數(shù)信號進(jìn)行反鏡像處理,直接取該復(fù)數(shù)信號數(shù)據(jù)的前一半數(shù)據(jù)即可。

S202,對所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;

具體的,串并變換是指把一個連續(xù)信號元序列變換成為表示相同信息的一組相應(yīng)的并行出現(xiàn)的信號元的過程。串并轉(zhuǎn)換一般通過硬件描述語言實(shí)現(xiàn),將一條信息流(假如有8bits)分成兩路信號的話,兩路同時傳輸,時間就是原來時間的一半。串并變換為現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例在此不對其進(jìn)行贅述。

示例性的,可以對該復(fù)數(shù)信號進(jìn)行串并變換,得到32路并行的子信號。

S203,針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的用于調(diào)制的濾波器組的共軛濾波器組,進(jìn)行第二次解調(diào),得到N路解調(diào)后的子信號;

具體的,可以針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用小波分析技術(shù),將所述子信號分離為高頻信號和低頻信號;將所述高頻信號進(jìn)行上采樣的逆過程處理,得到處理后的高頻信號;利用與高通濾波器相匹配的共軛濾波器對所述處理后的高頻信號進(jìn)行處理,得到解調(diào)后的子信號。

示例性的,可以針對32路子信號中的每一路子信號,利用小波分析技術(shù),將該路子信號分離為高頻信號和低頻信號;將高頻信號進(jìn)行上采樣的逆過程處理,得到處理后的高頻信號;利用與高通濾波器相匹配的共軛濾波器對處理后的高頻信號進(jìn)行處理,即讓其通過與高通濾波器相匹配的共軛濾波器,得到解調(diào)后的子信號。在實(shí)際應(yīng)用中,可以利用與低通濾波器相匹配的共軛濾波器對低頻信號進(jìn)行處理,即讓其通過與低通濾波器相匹配的共軛濾波器,得到零序列信號,由于零序列序號為包含無用信息的信號,可以丟棄不用。

S204,對所述N路解調(diào)后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路解調(diào)后的信號;

具體的,一路解調(diào)后的信號可以為:

<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mi>&psi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>m</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,為一路解調(diào)后的信號,d(k)為第k路解調(diào)后的子信號,k∈[1,N],為小波函數(shù)。

具體的,并串變換是指把一組并行出現(xiàn)的信號元變換成為表示相同信息的一個相應(yīng)的連續(xù)信號元序列的過程。串并變換為現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例在此不對其進(jìn)行贅述。

示例性的,對32路解調(diào)后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路解調(diào)后的信號。

S205,利用與調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的解調(diào)技術(shù),將所述一路解調(diào)后的信號解調(diào)為原始信號。

具體的,所述調(diào)制技術(shù),包括以下調(diào)制技術(shù)中的一種:正交振幅調(diào)制技術(shù)、振幅鍵控調(diào)制技術(shù)、頻移鍵控調(diào)制技術(shù)或相移鍵控調(diào)制技術(shù)。例如,QAM調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的為QAM解調(diào)技術(shù),ASK調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的為相干解調(diào)技術(shù)、非相干解調(diào)技術(shù),F(xiàn)SK調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的為相干解調(diào)技術(shù)、非相干解調(diào)技術(shù),PSK調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的為相干解調(diào)技術(shù)。

示例性的,可以利用QAM解調(diào)技術(shù),將一路解調(diào)后的信號解調(diào)為二進(jìn)制原始數(shù)據(jù)信號。

可見,利用小波分析技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)OFDM光通信系統(tǒng)中的IFFT和FFT過程,利用小波分析對符號間干擾和子載波間干擾的良好抗性,不需要加入保護(hù)時間和循環(huán)前綴,也能夠很好地抑制符號間干擾和子載波間干擾,并且由于不需要在保護(hù)時間內(nèi)發(fā)送包含無用信息的循環(huán)擴(kuò)展信號,從而提高了OFDM光通信系統(tǒng)的頻譜利用率。

參見圖3,圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,與圖1所示的流程相對應(yīng),該調(diào)制裝置可以包括:第一調(diào)制模塊301、第一串并變換模塊302、第二調(diào)制模塊303、第一并串變換模塊304、第三調(diào)制模塊305。

第一調(diào)制模塊301,用于利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行第一次調(diào)制;

具體的,第一調(diào)制模塊301,具體可以用于:

利用預(yù)設(shè)調(diào)制技術(shù),對待傳輸信號進(jìn)行多制式調(diào)制。

第一串并變換模塊302,用于對第一次調(diào)制后的信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;

第二調(diào)制模塊303,用于針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的濾波器組,進(jìn)行第二次調(diào)制,得到N路調(diào)制后的子信號;

具有的,第二調(diào)制模塊303,具體可以用于:

針對每一路子信號,對所述子信號進(jìn)行上采樣,得到上采樣后的子信號;

利用所述濾波器組包含的高通濾波器對所述上采樣后的子信號進(jìn)行處理,得到高頻信號;

利用所述濾波器組包含的低通濾波器對與該路上采樣前的子信號長度相同的零序列信號進(jìn)行處理,得到低頻信號;

利用小波分析技術(shù),合成所述高頻信號和所述低頻信號,得到調(diào)制后的子信號。

具體的,所述N路調(diào)制后的子信號中的每一路子信號可以為:

<mrow> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>&infin;</mi> </msubsup> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>&infin;</mi> </msubsup> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mi>&psi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>m</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,d(k)為第k路調(diào)制后的子信號,k∈[1,N],為N路子信號,為小波函數(shù)。

第一并串變換模塊304,用于對所述N路調(diào)制后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路復(fù)數(shù)信號;

第三調(diào)制模塊305,用于將所述復(fù)數(shù)信號調(diào)制為實(shí)數(shù)信號。

具體的,第三調(diào)制模塊305,具體可以用于:

將所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行鏡像處理;

將鏡像處理后的信號進(jìn)行快速傅里葉反變換,得到實(shí)數(shù)信號。

可見,利用小波分析技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)OFDM光通信系統(tǒng)中的IFFT和FFT過程,利用小波分析對符號間干擾和子載波間干擾的良好抗性,不需要加入保護(hù)時間和循環(huán)前綴,也能夠很好地抑制符號間干擾和子載波間干擾,并且由于不需要在保護(hù)時間內(nèi)發(fā)送包含無用信息的循環(huán)擴(kuò)展信號,從而提高了OFDM光通信系統(tǒng)的頻譜利用率。

參見圖4,圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信號解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,與圖2所示的流程相對應(yīng),該解調(diào)裝置可以包括:第一解調(diào)模塊401、第二串并變換模塊402、第二解調(diào)模塊403、第二并串變換模塊404、第三解調(diào)模塊405。

第一解調(diào)模塊401,用于將接收到的經(jīng)過調(diào)制后的實(shí)數(shù)信號進(jìn)行第一次解調(diào),得到一路復(fù)數(shù)信號;

具體的,第一解調(diào)模塊401,具體可以用于:

將所述實(shí)數(shù)信號進(jìn)行快速傅里葉變換,得到復(fù)數(shù)信號;

將所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行反鏡像處理,得到一路復(fù)數(shù)信號。

第二串并變換模塊402,用于對所述復(fù)數(shù)信號進(jìn)行串并變換,得到N路子信號;

第二解調(diào)模塊403,用于針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用基于小波分析技術(shù)的用于調(diào)制的濾波器組的共軛濾波器組,進(jìn)行第二次解調(diào),得到N路解調(diào)后的子信號;

具體的,第二解調(diào)模塊403,具體可以用于:

針對所述N路子信號中的每一路子信號,利用小波分析技術(shù),將所述子信號分離為高頻信號和低頻信號;

將所述高頻信號進(jìn)行上采樣的逆過程處理,得到處理后的高頻信號;

利用與高通濾波器相匹配的共軛濾波器對所述處理后的高頻信號進(jìn)行處理,得到解調(diào)后的子信號。

第二并串變換模塊404,用于對所述N路解調(diào)后的子信號進(jìn)行并串變換,得到一路解調(diào)后的信號;

具體的,所述一路解調(diào)后的信號可以為:

<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>m</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mi>&psi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> <mi>m</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,為一路解調(diào)后的信號,d(k)為第k路解調(diào)后的子信號,k∈[1,N],為小波函數(shù)。

第三解調(diào)模塊405,用于利用與調(diào)制技術(shù)對應(yīng)的解調(diào)技術(shù),將所述一路解調(diào)后的信號解調(diào)為原始信號。

具體的,所述調(diào)制技術(shù),可以包括以下調(diào)制技術(shù)中的一種:

正交振幅調(diào)制技術(shù)、振幅鍵控調(diào)制技術(shù)、頻移鍵控調(diào)制技術(shù)或相移鍵控調(diào)制技術(shù)。

可見,利用小波分析技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)OFDM光通信系統(tǒng)中的IFFT和FFT過程,利用小波分析對符號間干擾和子載波間干擾的良好抗性,不需要加入保護(hù)時間和循環(huán)前綴,也能夠很好地抑制符號間干擾和子載波間干擾,并且由于不需要在保護(hù)時間內(nèi)發(fā)送包含無用信息的循環(huán)擴(kuò)展信號,從而提高了OFDM光通信系統(tǒng)的頻譜利用率。

需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說明書中的各個實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述,各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可,每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其,對于裝置實(shí)施例而言,由于其基本相似于方法實(shí)施例,所以描述的比較簡單,相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施方式中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成,所述的程序可以存儲于計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中,這里所稱得的存儲介質(zhì),如:ROM/RAM、磁碟、光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

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