[发明专利]基于多神经网络的DBPSK解调方法

说明书

本发明公开了一种基于多神经网络的DBPSK信号解调方法，解决现有DBPSK信号解调方法中误码率高的技术问题。步骤包括：获取随机序列和加噪信号；获取加噪信号的采样序列集；设定神经网络结构；获取多组神经网络训练集；训练多个神经网络；对设定的待解调信号进行多神经网络解调。本发明通过使用多个神经网络，解决了采样过程中采样时刻不确定带来的解调误码率高的问题，并能同时完成对DBPSK信号的解调和差分译码过程。本发明具有解调误码率低，解调速度快，实现成本低，灵活性强等优点，可用于卫星通信、深空通信。

技术领域

本发明属于数字通信技术领域，涉及一种DBPSK解调方法，具体涉及一种基于多个神经网络的DBPSK解调方法，可用于卫星通信、深空通信。

技术背景

为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制，在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。数字调制包含PSK、ASK以及FSK等多种方式，其中BPSK是PSK中最为简单的一种，它利用两种载波相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。因此BPSK已调信号的时域表达式为：

其中，表示第n个符号的绝对相位：

BPSK信号的解调通常采用相干解调法，即在解调端产生与接收信号同频同相的相干载波，使其与接收信号相乘并经过低通滤波后，即可得到基带信号。但是，在BPSK信号载波恢复过程中可能出现相干载波与接收信号完全反相的情况，此时解调出的数字基带信号会与发送的数字基带信号正好相反，判决器输出的码元符号全部出错，为了避免这种现象，实际应用中常常使用差分相移键控，即DBPSK。这种调制方式在调制时对基带信号进行差分编码，然后解调时再对相邻码元进行异或处理，即可得到原数字基带数据。

DBPSK调制方法是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息的，所以又称相对相移键控。假设Δq为当前码元与前一码元的载波相位差，可定义一种数字信息与Δq之间的关系为：

由以上原理可知，DBPSK信号的相位并不直接代表基带信号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。DBPSK信号的调制过程为：先对二进制数字基带信号进行差分编码，即把表示数字信息序列的绝对码变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对调相，即对相对码进行普通BPSK调制，即可产生二进制差分相移键控信号。上述差分编码的规则为：

式中：为模2加法，a_n为绝对码的第n个码元，b_n为相对码的第n个码元，b_n-1为b_n的前一码元，相对码的起始码元b₀可任意设定。换句话说，载波的相位遇到原数字信息“1”变化，遇到“0”则不变，载波相位的这种相对变化就携带了数字信息。

其解调过程使用以上过程的逆过程，称为差分译码，即：

解调时，先对DBPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再经码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。