基于机械天线弛豫特性抑制的调制波形生成方法

本技术涉及无线通信、物理层调制，尤其涉及一种基于机械天线弛豫特性抑制的调制波形生成方法。背景技术：：：1、机械天线包括用于特低频(ultra lowfrequency，ulf)、极低频(extremelylowfrequency，elf)、超低频(superlowfrequency，slf)频段的永磁体天线和驻极体天线，还包括用于甚低频(very lowfrequency，vlf)和低频(low frequency，lf)频段的压电天线和磁电天线等。而在机械天线的调制过程中，当调制速率过高时，由于弛豫过程占据主导，因此调制深度急剧下降，进而造成严重的误码，从而导致难以实现高码元速率的通信。2、因此，如何实现对机械天线调制过程中的弛豫抑制，是当前亟待解决的技术问题。技术实现思路1、为解决相关技术问题，本技术实施例提供一种基于机械天线弛豫特性抑制的调制波形生成方法，能够提高调制速率，减少弛豫过程对机械天线通信码元速率的影响，实现支持高码元速率的通信。2、本技术实施例提供了一种基于机械天线弛豫特性抑制的调制波形生成方法，所述方法包括：3、基于接收波形的起振阶段信息，确定机械天线起振阶段的驱动波形及其驱动电压；所述接收波形的起振阶段信息表示所述机械天线的起振特性；4、基于接收波形的衰减阶段信息，确定机械天线衰减阶段的驱动波形及其驱动电压；所述衰减阶段信息表示所述机械天线在衰减阶段的衰减特性；5、基于所述起振驱动波形和所述衰减驱动波形，生成目标调制波形；其中，所述起振驱动波形用于在符号周期起振阶段对所述机械天线的驱动波形进行调制，所述衰减驱动波形用于在符号周期衰减阶段对所述机械天线的驱动波形进行调制；其中所述起振驱动波形和所述衰减驱动波形相位相差180度。6、上述方案中，7、所述起振驱动波形的计算公式表示为：8、9、其中，v1表示起振驱动电压；a表示起振阶段增益因子；α1表示起振阶段衰减因子；t表示时间序列；t1表示v1降低到驱动电压稳定值vstable的时间点；10、所述衰减驱动波形的计算公式表示为：11、12、其中，v2表示衰减驱动电压；b表示衰减阶段增益因子；α2表示衰减阶段衰减因子；t表示时间序列；t2表示撤去ask波形的驱动电压的时间点。13、上述方案中，所述目标调制波形的驱动电压表示为：14、15、上述方案中，所述方法还包括：16、基于需要传输的信息，得到输入二进制序列；17、基于预设的映射规则，对所述输入二进制序列中的数值1进行映射处理，得到上支路处理结果，对所述输入二进制序列中的数值0进行映射处理，得到下支路处理结果；18、将所述上支路处理结果和所述下支路处理结果相加，得到目标发射信号。19、上述方案中，所述基于预设的映射规则，对所述输入二进制序列中的数值1进行映射处理，得到上支路处理结果，对所述输入二进制序列中的数值0进行映射处理，得到下支路处理结果，包括：20、对所述输入二进制序列进行取反处理，得到取反二进制序列；21、基于预设的映射规则，对所述输入二进制序列进行映射处理，得到上支路映射结果，对所述取反二进制序列进行映射处理，得到下支路映射结果；22、基于所述上支路映射结果，生成上支路基带波形；对所述上支路基带波形进行频谱搬移，得到上支路处理结果；23、基于所述下支路映射结果，生成下支路基带波形；对所述下支路基带波形进行频谱搬移，得到下支路处理结果。24、上述方案中，所述基于所述上支路映射结果，生成上支路基带波形，基于所述下支路映射结果，生成下支路基带波形，包括：25、对所述上支路映射结果进行插值处理，生成上支路基带波形；对所述下支路映射结果进行插值处理，得到下支路基带波形；其中，26、所述上支路基带波形表示为：27、sa,t'(n)＝∑iai.interpa,m；   (4)；28、其中，sa,t'(n)表示上支路基带波形；interpa,m表示上支路插值函数；ai表示输入二进制序列；29、所述下支路基带波形表示为：30、sb,t'(n)＝∑ibi.interpb,m；   (5)；31、其中，sb,t'(n)表示下支路基带波形；interpb,m表示下支路插值函数；bi表示取反二进制序列。32、上述方案中，所述对所述上支路基带波形进行频谱搬移，得到上支路处理结果；对所述下支路基带波形进行频谱搬移，得到下支路处理结果，包括：33、将所述上支路基带波形与预设的上支路工作载波相乘，对所述上支路基带波形进行频谱搬移，得到上支路处理结果；34、将所述下支路基带波形与预设的下支路工作载波相乘，对所述下支路基带波形进行频谱搬移，得到下支路处理结果；其中，35、所述下支路工作载波与所述上支路工作载波相位相差180°。36、上述方案中，所述映射规则包括：37、二进制符号为所在二进制序列的首个符号且值为1，将所述二进制符号映射为常规1；38、二进制符号为所在二进制序列的首个符号其值为0，将所述二进制符号映射为常规0；39、二进制符号为符号1的前一个符号且值为0，将所述二进制符号映射为设计1；40、二进制符号为符号1的前一个符号且值为1，将所述二进制符号映射为常规1；41、二进制符号为符号0的前一个符号且值为1，将所述二进制符号映射为设计0；42、二进制符号为符号0的前一个符号且值为0，将所述二进制符号映射为常规0；其中，43、常规1指示所述二进制符号为bask方式下的符号1；常规0指示所述二进制符号为bask方式下的符号0；设计1指示所述二进制符号为所述目标调制波形情况下的符号1；设计0指示所述二进制符号为所述目标调制波形情况下的符号0；符号1表征所述二进制符号属于起振阶段的波形设计，符号0表征所述二进制符号属于衰减阶段的波形设计。44、上述方案中，所述上支路插值函数表示为：45、46、下支路插值函数表示为：47、48、其中，m表示一个符号的采样点数，n表示第一个幅值取值为1的点；a表示增益因子；b表示衰减因子；fs表示采样率。49、上述方案中，所述目标发射信号表示为：50、vtx(n)＝sa,t'(n).cos(ωcn)+sb,t'(n).cos(ωcn+π)；   (8)；51、其中，vtx(n)表示目标发射信号；cos(ωcn)表示上支路工作载波；cos(ωcn+π)表示下支路工作载波；ωc表示工作角频率。52、本技术实施例提供的基于机械天线弛豫特性抑制的调制波形生成方法及信号处理方法，通过缩短起振时间和衰减时间，使得机械天线能够更快起振至稳定值，从而减小弛豫对通信码元速率的影响，提高调制速率，实现预畸变波形抑制弛豫的效果，从而实现支持高码元速率的通信。当前第1页12当前第1页12