[发明专利]用于差分相移键控波的线性预测差分检测方法

说明书

本发明涉及一种差分检测方法，用在例如移动无线通信中，用来通过在一般称之为M相DPSK(差分相移键控，differential phase-shift keying)(M是一个正整数)的M级差分相位调制系统中从以前或以后检测的符号序列来估算各信号的最可能的状态，从而解调相位调制的信号。

相干检测和差分检测被广泛地运用于相位调制信号的解调。在相干检测中，接收侧再生一个载波，而后利用所再生的载波作为参考信号测量该接收信号的相位，并决定一个发送的符号。在这个例子中，因为该发送的信号的绝对相位是未知的，所以在发送侧通常利用将信号置于相位差Δφ中的一种差分相位调制(DPSK)方案。这种相干检测的特征在于具有出色的误码率特性，因为用于相干检测而再产生的参考信号是不受热噪声的扰动影响的，但是在接收信号的相位变化的衰落环境中，该再生的参考信号的相位不能跟随该相位的变化并从而使性能变坏。

另一方面，作为参考信号，常规的差分检测方法使用被延迟了一个符号周期的接收信号Z_n-1，来判决使R_e{Z_nZ_n-1^*exp(-jΔφ_n)}最大的Δφ_n＝Δφ_n是一个发送的信号，这里，Z_n是接收信号的复数表示，R_e是取实部和^*是复数共轭。因此，这种差分检测不需要载波再生电路，并从而简化了使用的检测电路和提供了在衰落环境下优于相干检测的性能。

在移动无线通信中，无线电波在被建筑物等反射以后再被接收，这样，当一个移动于在正在移动的同时进行发送和接收时，在接收信号中引起多径衰落，从而产生传输的差错。在这样一种衰落的信道中，差分检测与相干检测相比提供了更好的误码率性能，但是随着衰落变快，在接收的信号中产生一种随机相位旋转并且信号Z_n与Z_n-1之间的相位差变得不同于该发送的相位差，很容易引起差错。与此相反，在一个没有衰落的信道中，其误码率性能在利用相干检测可获得的性能之下。

同时，在D.Makrakis和K.Feher在Electronics Letters(第26卷、第398～400页、1990年3月)的文章“相移键控的最佳非相干检测(Optimalnoncoherent detection of PSK signals)”中已经提出：采取一种差分检测方案，该方案通过使用维特比(Viterbi)算法进行一种最大似然序列估算，使得在正交差分检测中产生的误码率，接近于利用带有差分解码的相干检则可获得的误码率。

然而，利用所建议的方法，随着衰落的变快，由于接收信号的随机相位旋转，误码率性能相当地变坏了。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于M相DPSK调制信号的差分检测方法，该方法即使在快速变化的衰落环境中也具有理想的误码率性能。

本发明的另一个目的是提供一种用于M相DPSK调制信号的差分检测方法，该方法具有快速衰落跟踪的特性并且即使在无衰落的环境下也能够获得接近相干检测的误码率的性能。

在第一个方面，本发明提供一种用于M级差分相位调制信号的差分检测方法，M是一个等于或大于3的整数，该方法包括以下步骤：

(a)以发送的符号周期取样接收的信号，从而得到在时间n的一系列点上的接收信号样值Z_n；