一种独立边带ISB信号的仿真方法

摘要

本发明公开了一种独立边带ISB信号的仿真方法，通过输入两个基带信号，并根据基带信号、振幅、载波频率和初始相位，将基带信号进行双边带调制，得到调制信号，并将调制信号过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号和下边带信号，最后通过将上边带信号和下边带信号进行合并，从而得到最终的独立边带信号，实现对独立边带ISB信号的仿真，本发明的独立边带ISB信号的仿真方法减少了人工的参与，大大减少了独立边带ISB信号的仿真时间，省时省力，并且减小了错误率，能够对信号的正确性和速度进行精准的预估，实现快速且精准的独立边带ISB信号的仿真。

权利要求

1.一种独立边带ISB信号的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：输入两个基带信号，根据上边带基带信号BSIGup和下边带基带信号BSIGlow、振幅Am、载波频率fc和初始相位phaseini，将基带信号进行双边带调制，得到上边带调制信号SIGup和下边带调制信号SIGlow，公式如下：其中， 和 分别表示上、下边带基带信号的第i个样本点， 和分别表示上、下边带调制信号的第i个样本点，并且， 和 分别为上、下边带基带信号归一化处理，Δt为单个采样点的时间间隔，即采样率的倒数为 N为采样点总个数；

步骤二：将边带调制信号SIGup、SIGlow过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号sigup和下边带信号siglow；

①：确定频域间隔Δf，公式如下：

其中，fs为信号采样率，N为采样点总个数；

②：SIGup过带通滤波器得到上边带信号sigup；

③：SIGlow过带通滤波器得到下边带信号siglow；

步骤三：合并过带通滤波以后的单边带信号sigup和siglow，得到最终的独立边带信号sig，公式如下：其中， 和 分别表示过滤波器后的下边带信号和上边带信号的第i个样本点，sigi为最终的独立边带信号sig的第i个样本点，N为采样点总个数。

2.根据权利要求1所述的独立边带ISB信号的仿真方法，其特征在于，在步骤二中，SIGup的过带通滤波器还包括：a：确定通带频段，频段包括两个：B1～B2和B3～B4，公式如下：其中，UBand为信号SIGup的带宽，fc为载波频率，Δf为频域间隔，B1、B2、B3、B4为频点值；

b：将上边带调制信号SIGup做快速傅里叶变换fft，并利用fftshift将零频分量移动到数组中心，得到SIGup的频域数据FFTData，公式如下：FFTData＝fftshift(fft(SIGup))c：遍历FFTData，数据进行筛选，得到筛选后的数据 公式如下：其中， 为频域数据FFTData的第i个数据；

d：利用傅里叶逆变换翻转ifftshiift和快速傅里叶逆变换ifft得到过带通滤波以后的上边带信号sigup，公式如下：

3.根据权利要求2所述的独立边带ISB信号的仿真方法，其特征在于，FFTData和分别为原始频域数据和筛选后的频域数据。

4.根据权利要求3所述的独立边带ISB信号的仿真方法，其特征在于，在步骤二中，下边带调制信号SIGlow过带通滤波器还包括：a：确定通带频段，频段包括两个：B5～B6和B7～B8，公式如下：其中，LBand为信号SIGlow的带宽，fc为载波频率，Δf为频域间隔，B5、B6、B7、B8 为频点值。

5.根据权利要求4所述的独立边带ISB信号的仿真方法，其特征在于，在下边带调制信号SIGlow过带通滤波器过程中，同理根据上边带调制信号SIGup过带通滤波器中的b、c、d，最终能够得到带通滤波后的下边带信号siglow。

说明书

一种独立边带ISB信号的仿真方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种信号仿真技术领域，具体是一种独立边带ISB信号的仿真方法。

背景技术

[0002] 独立边带，用来同时传送两路或两路以上独立信号并具有同一载频(或虚载频)的上下两个边带。在无线通信传输中，大体分为信号发射模块和信号接收模块，信号发射模块是将需要传递的基带信号转换成适合在信道中传输的功能模块，由于其包括较低频率分量，需要对其进行调制处理，将频率搬移到较高的频率上，提升发射效率；而信号接受模块是其逆过程，将已调信号解调出来，得到需要的基带信号。ISB信号是一种新型的信号调制方式，该调制信号的两个边带信号可以是不同频率的信号，相对于幅度调制信号、单边带调制信号、双边带调制信号，其中两个边带信号是完全相同的，其信息的传输能力更强，信道利用率更高，可以为日益拥挤的短波频段节约频率资源，具有较高的工程应用价值。

[0003] 现有的对于独立边带ISB信号的仿真需要人工进行参与，这样一来不仅耗时费力，而且也很容易出错，导致无法对信号的正确性和速度进行精准的预估，因此，亟需一种独立边带ISB信号的仿真方法，以快速且精准的进行独立边带ISB信号的仿真。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种独立边带ISB信号的仿真方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种独立边带ISB信号的仿真方法，包括以下步骤：

[0007] 步骤一：输入两个基带信号，根据上边带基带信号BSIGup和下边带基带信号BSIGlow、振幅Am、载波频率fc和初始相位phaseini，将基带信号进行双边带调制，得到上边带调制信号SIGup和下边带调制信号SIGlow，公式如下：

[0008]

[0009] 和 分别表示上、下边带基带信号的第i个样本点， 和分别表示上、下边带调制信号的第i个样本点，并且， 和 分别为上、下边
带基带信号归一化处理，Δt为单个采样点的时间间隔，即采样率的倒数为

[0010] 步骤二：将边带调制信号SIGup、SIGlow过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号sigup和下边带信号siglow；

[0011] ①：确定频域间隔Δf，公式如下：

[0012]

[0013] 其中，fs为信号采样率，N为采样点总个数；

[0014] ②：SIGup过带通滤波器得到上边带信号sigup；

[0015] ③：SIGlow过带通滤波器得到下边带信号siglow；

[0016] 步骤三：合并过带通滤波以后的单边带信号sigup和siglow，得到最终的独立边带信号sig，公式如下：

[0017]

[0018] 其中， 和 分别表示过滤波器后的下边带信号和上边带信号的第i个样本点，sigi为最终的独立边带信号sig的第i个样本点，N为采样点总个数。

[0019] 作为本发明进一步的方案：在步骤二中，SIGup过带通滤波器还包括：

[0020] a：确定通带频段，频段包括两个：B1～B2和B3～B4，公式如下：

[0021]

[0022] 其中，UBand为信号SIGup的带宽，fc为载波频率，Δf为频域间隔，B1、B2、B3、B4为频点值；

[0023] b：将上边带调制信号SIGup做快速傅里叶变换fft，并利用fftshift将零频分量移动到数组中心，得到SIGup的频域数据FFTData，公式如下：

[0024] FFTData＝fftshift(fft(SIGup))

[0025] c：遍历FFTData，数据进行筛选，得到筛选后的数据 公式如下：

[0026]

[0027] 其中， 为频域数据FFTData的第i个数据；

[0028] d：利用傅里叶逆变换翻转ifftshift和快速傅里叶逆变换ifft得到过带通滤波以后的上边带信号sigup，公式如下：

[0029]

[0030] 作为本发明进一步的方案：FFTData和 分别为原始频域数据和筛选后的频域数据。

[0031] 作为本发明进一步的方案：在步骤二中，下边带调制信号SIGlow过带通滤波器还包括：

[0032] a：确定通带频段，频段包括两个：B5～B6和B7～B8，公式如下：

[0033]

[0034] 其中，LBand为信号SIGlow的带宽，fc为载波频率，Δf为频域间隔，B5、B6、B7、B8为频点值；

[0035] 作为本发明再进一步的方案：在下边带调制信号SIGlow过带通滤波器过程中，同理根据上边带调制信号SIGup过带通滤波器中的b、c、d，最终能够得到带通滤波后的下边带信号siglow。

[0036] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0037] 本发明通过输入两个基带信号，并根据基带信号、振幅、载波频率和初始相位，将基带信号进行双边带调制，得到调制信号，并将调制信号过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号和下边带信号，最后通过将上边带信号和下边带信号进行合并，从而得到最终的独立边带信号，实现对独立边带ISB信号的仿真，本发明的独立边带ISB信号的仿真方法减少了人工的参与，大大减少了独立边带ISB信号的仿真时间，省时省力，并且减小了错误率，能够对信号的正确性和速度进行精准的预估，实现快速且精准的独立边带ISB信号的仿真。

具体实施方式

[0038] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0039] 实施例一

[0040] 一种独立边带ISB信号的仿真方法，包括以下步骤：

[0041] 步骤一：输入两个基带信号，根据上边带基带信号BSIGup和下边带基带信号BSIGlow、振幅Am、载波频率fc和初始相位phaseini，将基带信号进行双边带调制，得到上边带调制信号SIGup和下边带调制信号SIGlow，公式如下：

[0042]

[0043] 步骤二：将边带调制信号SIGup、SIGlow过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号sigup和下边带信号siglow；

[0044] ①：确定频域间隔Δf，公式如下：

[0045]

[0046] 其中，fs为信号采样率，N为采样点总个数；

[0047] ②：SIGup过带通滤波器得到上边带信号sigup；

[0048] ③：SIGlow过带通滤波器得到下边带信号siglow；

[0049] 步骤三：合并过带通滤波以后的单边带信号sigup和siglow，得到最终的独立边带信号sig，公式如下：

[0050]

[0051] 需要具体说明的是：本发明通过输入两个基带信号，并根据基带信号、振幅、载波频率和初始相位，将基带信号进行双边带调制，得到调制信号，并将调制信号过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号和下边带信号，最后通过将上边带信号和下边带信号进行合并，从而得到最终的独立边带信号，实现对独立边带ISB信号的仿真。

[0052] 实施例二

[0053] 一种独立边带ISB信号的仿真方法，包括以下步骤：

[0054] 步骤一：输入两个基带信号，根据上边带基带信号BSIGup和下边带基带信号BSIGlow、振幅Am、载波频率fc和初始相位phaseini，将基带信号进行双边带调制，得到上边带调制信号SIGup和下边带调制信号SIGlow，公式如下：

[0055]

[0056] 优选的，在本实施例中 和 分别表示上、下边带基带信号的第i个样本点， 和 分别表示上、下边带调制信号的第i个样本点，并且， 和
分别为上、下边带基带信号归一化处理，Δt为单个采样点的时间间隔，即采样率的倒数为

[0057] 步骤二：将边带调制信号SIGup、SIGlow过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号sigup和下边带信号siglow；

[0058] ①：确定频域间隔Δf，公式如下：

[0059]

[0060] 其中，fs为信号采样率，N为采样点总个数；

[0061] ②：SIGup过带通滤波器得到上边带信号sigup；

[0062] ③：SIGlow过带通滤波器得到下边带信号siglow；

[0063] 步骤三：合并过带通滤波以后的单边带信号sigup和siglow，得到最终的独立边带信号sig，公式如下：

[0064]

[0065] 优选的，在本实施例中，其中， 和 分别表示过滤波器后的下边带信号和上边带信号的第i个样本点，sigi为最终的独立边带信号sig的第i个样本点，N为采样点总个数。

[0066] 需要具体说明的是：实施例二相比于实施例一，更加具体的对独立边带ISB信号的仿真方法进行说明，使独立边带ISB信号的仿真方法更加完善。

[0067] 实施例三

[0068] 一种独立边带ISB信号的仿真方法，包括以下步骤：

[0069] 步骤一：输入两个基带信号，根据上边带基带信号BSIGup和下边带基带信号BSIGlow、振幅Am、载波频率fc和初始相位phaseini，将基带信号进行双边带调制，得到上边带调制信号SIGup和下边带调制信号SIGlow，公式如下：

[0070]

[0071] 优选的，在本实施例中， 和 分别表示上、下边带基带信号的第i个样本点， 和 分别表示上、下边带调制信号的第i个样本点，并且， 和
分别为上、下边带基带信号归一化处理，Δt为单个采样点的时间间隔，即采样率的倒数为

[0072] 步骤二：将边带调制信号SIGup、SIGlow过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号sigup和下边带信号siglow；

[0073] ①：确定频域间隔Δf，公式如下：

[0074]

[0075] 其中，fs为信号采样率，N为采样点总个数；

[0076] ②：SIGup过带通滤波器得到上边带信号sigup；

[0077] 优选的，在本实施例中，SIGup过带通滤波器还包括：

[0078] a：确定通带频段，频段包括两个：B1～B2和B3～B4，公式如下：

[0079]

[0080] 其中，UBand为信号SIGup的带宽，fc为载波频率，Δf为频域间隔，B1、B2、B3、B4为频点值；

[0081] b：将上边带调制信号SIGup做快速傅里叶变换fft，并利用fftshift将零频分量移动到数组中心，得到SIGup的频域数据FFTData，公式如下：

[0082] FFTData＝fftshift(fft(SIGup))

[0083] c：遍历FFTData，数据进行筛选，得到筛选后的数据 公式如下：

[0084]

[0085] 其中， 为频域数据FFTData的第i个数据；

[0086] d：利用傅里叶逆变换翻转ifftshift和快速傅里叶逆变换ifft得到过带通滤波以后的上边带信号sigup，公式如下：

[0087]

[0088] FFTData和 分别为原始频域数据和筛选后的频域数据。

[0089] ③：SIGlow过带通滤波器得到下边带信号siglow；

[0090] 步骤三：合并过带通滤波以后的单边带信号sigup和siglow，得到最终的独立边带信号sig，公式如下：

[0091]

[0092] 优选的，其中， 和 分别表示过滤波器后的下边带信号和上边带信号的第i个样本点，sigi为最终的独立边带信号sig的第i个样本点，N为采样点总个数。

[0093] 实施例四

[0094] 一种独立边带ISB信号的仿真方法，包括以下步骤：

[0095] 步骤一：输入两个基带信号，根据上边带基带信号BSIGup和下边带基带信号BSIGlow、振幅Am、载波频率fc和初始相位phaseini，将基带信号进行双边带调制，得到上边带调制信号SIGup和下边带调制信号SIGlow，公式如下：

[0096]

[0097] 优选的，在本实施例中， 和 分别表示上、下边带基带信号的第i个样本点， 和 分别表示上、下边带调制信号的第i个样本点，并且， 和
分别为上、下边带基带信号归一化处理，Δt为单个采样点的时间间隔，即采样率的倒数为

[0098] 步骤二：将边带调制信号SIGup、SIGlow过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号sigup和下边带信号siglow；

[0099] ①：确定频域间隔Δf，公式如下：

[0100]

[0101] 其中，fs为信号采样率，N为采样点总个数；

[0102] ②：SIGup过带通滤波器得到上边带信号sigup；

[0103] 优选的，在本实施例中，SIGup过带通滤波器还包括：

[0104] a：确定通带频段，频段包括两个：B1～B2和B3～B4，公式如下：

[0105]

[0106] 其中，UBand为信号SIGup的带宽，fc为载波频率，Δf为频域间隔，B1、B2、B3、B4为频点值；

[0107] b：将上边带调制信号SIGup做快速傅里叶变换fft，并利用fftshift将零频分量移动到数组中心，得到SIGup的频域数据FFTData，公式如下：

[0108] FFTData＝fftshift(fft(SIGup))

[0109] c：遍历FFTData，数据进行筛选，得到筛选后的数据 公式如下：

[0110]

[0111] 其中， 为频域数据FFTData的第i个数据；

[0112] d：利用傅里叶逆变换翻转ifftshift和快速傅里叶逆变换ifft得到过带通滤波以后的上边带信号sigup，公式如下：

[0113]

[0114] FFTData和 分别为原始频域数据和筛选后的频域数据。

[0115] ③：SIGlow过带通滤波器得到下边带信号siglow；

[0116] 优选的，在本实施例中，在步骤二中，下边带调制信号SIGlow过带通滤波器还包括：

[0117] a：确定通带频段，频段包括两个：B5～B6和B7～B8，公式如下：

[0118]

[0119] 其中，LBand为信号SIGlow的带宽，fc为载波频率，Δf为频域间隔，B5、B6、B7、B8为频点值；

[0120] 在下边带调制信号SIGlow过带通滤波器过程中，同理根据上边带调制信号SIGup过带通滤波器中的b、c、d，最终能够得到带通滤波后的下边带信号siglow。

[0121] 步骤三：合并过带通滤波以后的单边带信号sigup和siglow，得到最终的独立边带信号sig，公式如下：

[0122]

[0123] 优选的，在本实施例中，其中， 和 分别表示过滤波器后的下边带信号和上边带信号的第i个样本点，sigi为最终的独立边带信号sig的第i个样本点，N为采样点总个数。

[0124] 需要具体说明的是：本发明通过输入两个基带信号，并根据基带信号、振幅、载波频率和初始相位，将基带信号进行双边带调制，得到调制信号，并将调制信号过带通滤波器，得到过滤波器后的上边带信号和下边带信号，最后通过将上边带信号和下边带信号进行合并，从而得到最终的独立边带信号，实现对独立边带ISB信号的仿真。

[0125] 并且本发明的独立边带ISB信号的仿真方法减少了人工的参与，大大减少了独立边带ISB信号的仿真时间，省时省力，并且减小了错误率，能够对信号的正确性和速度进行精准的预估，实现快速且精准的独立边带ISB信号的仿真。

[0126] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

[0127] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。