[发明专利]基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法、飞行器

权利要求书

1.一种基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法，其特征在于，所述基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法在信号发射端，产生三个不同的序列m(t)、n(t)和c(t)，分别用来调制Chirp信号的调斜率，载频和相位；Chirp信号复合调制；Chirp信号通过等离子鞘套信道；在信号经过等离子鞘套信道后，在接收端对接收到的信号分别做正负调斜率所对应的最佳阶次的分数阶Fourier变换，并分别在不同载频所对应的最佳聚焦位置上对数据进行采样；根据采样的信息进行解调，得到发送的消息序列；

在发送端：先将信息序列c(t)调制到Chirp信号的相位处；再将信息序列m(t)调制到Chirp信号的调斜率，将信息序列n(t)调制到Chirp信号的载频处，从而形成完整的Chirp发送信号；

在接收端：先得到信息序列n(t)以及信息序列m(t)，通过求得的调斜率信息和载频信息，确定恢复相位信息所需要使用的相干载波，利用相干解调求得相位信息序列c(t)。

2.如权利要求1所述的基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法，其特征在于，所述基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法包括以下步骤：

步骤一，在信号发射端，产生三个不同的序列m(t)、n(t)和c(t)，分别用来调制Chirp信号的调斜率，载频和相位；Chirp信号又被称为线性调频信号，是指瞬时频率随时间成线性变化的信号，在一个信码持续时间T内，信号的瞬时角频率ω_i为：

式中，ω₀＝2πf₀，f₀为中心频率，F为瞬时频率变化范围，围绕f₀的两倍频率偏移；

线性调频LFM信号的时域表达式写为：

步骤二，先将信息序列c(t)调制到Chirp信号的相位处；再将信息序列m(t)调制到Chirp信号的调斜率，将信息序列n(t)调制到Chirp信号的载频处，从而形成完整的Chirp发送信号；

步骤三，选择实际测量得到的等离子鞘套信道的时域数据，并设定采样率，将上步得到的调制信号与信道时域数据点乘，为通过信道后的数据；

步骤四，在信号经过等离子鞘套信道后，在接收端对接收到的信号分别做正负调斜率所对应的最佳阶次的分数阶Fourier变换，并分别在不同载频所对应的最佳聚焦位置上对数据进行采样；

步骤五，根据步骤四中采样的信息进行解调。

3.如权利要求2所述的基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法，其特征在于，所述步骤一中分别选择二进制序列m(t)、n(t)和c(t)，采用2FSK、Chirp-BOK与BPSK系统相结合的思想，完成非等差错复合调制。

4.如权利要求2所述的基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法，其特征在于，所述步骤二中Chirp信号可携带信息的位置有三处，分别为不同的调斜率处，不同的载频处和不同的相位处。

5.如权利要求2所述的基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法，其特征在于，所述步骤四具体包括：根据发射Chirp信号的调斜率k和载频f，预先计算出对应的最佳分数阶阶数p和最佳聚焦位置μ，计算公式如下：

μ＝f cos(arctan(k))；

采用离散尺度法的量纲归一化操作，对Chirp信号的调斜率和载频的估计应更改为：

式中，f_s表示系统的采样率，t₀表示码元长度，表示量纲归一化前的调斜率，μ₀表示量纲归一化后的调斜率，表示量纲归一化前的载频，f₀表示量纲归一化前的载频。

6.如权利要求2所述的基于等离子鞘套信道的Chirp非等差错调制方法，其特征在于，所述步骤五具体包括：

调斜率信息的解调：先将p1阶次的分数阶Fourier变换得到的数据在u1和u2处的采样值相加，再将p2阶次的分数阶Fourier变换得到的数据在u1和u2处的采样值相加，对两者进行判决，得到信息序列m(t)；在接收端对接收到的信号分别做正负调斜率所对应的最佳阶次p1,p2；不同载频所对应的最佳聚焦位置u1,u2；

载频信息的解调：先将p1,p2阶次的分数阶Fourier变换得到的数据在u1处的采样值相加，再将p1,p2阶次的分数阶Fourier变换得到的数据在u2处的采样值相加，对两者进行判决，得到信息序列n(t)；

相位信息的解调：通过前两步求得的调斜率信息和载频信息，确定恢复相位信息所需要使用的相干载波，利用相干解调求得相位信息序列c(t)。