基于穩態(tài)的ABSK信號解調模式（二）

2.2 起始振蕩消除方案

　　基于以上分析可知：如果將沖擊濾波器的初始狀態(tài)W ［0］ 預先設置為其到達穩定狀態(tài)后的值，便可消除沖擊濾波響應的起始振蕩，而直接進(jìn)入穩定期。技術(shù)方案如下：

　?。?）預先發(fā)送一串ABSK 調制信號，在經(jīng)信道由接收機接收并經(jīng)ADC后送給沖擊濾波器;（2）待上述ABSK信號的沖擊濾波響應從不斷振蕩的瞬態(tài)徹底進(jìn)入穩態(tài)后（如圖2中的“D”點(diǎn)以后），存儲記錄下此時(shí)沖擊濾波器的輸出狀態(tài)W ［n］。

　?。?）在隨后的實(shí)際通信前，將沖擊濾波器的初始狀態(tài)W ［0］ 設置為步驟（2）中所得到的W ［n］，也即其初始狀態(tài)被“預置”為沖擊濾波器的穩態(tài)，從而一舉消除ABSK信號沖擊濾波響應慣有的起始振蕩。

　　3 仿真

　　ABSK調制信號參數設置見(jiàn)2.1節，單零點(diǎn)-4極點(diǎn)的沖擊濾波器的傳遞函數形式為：

　　詳細步驟如下：

　?。?）發(fā)送1 000個(gè)碼元周期的ABSK調制信號，經(jīng)信道后由接收機接收，再經(jīng)ADC采樣量化后，將已數字化的等幅的接收信號送給沖擊濾波器，其輸出如圖2所示，此時(shí)由于沖擊濾波器的初始狀態(tài)被“強行”設為0，導致其初始段存在較長(cháng)的振蕩期，圖中振蕩期持續了約300個(gè)碼元周期，實(shí)際通信時(shí)這部分碼元將不得不放棄。

　?。?）待沖擊濾波響應徹底進(jìn)入穩態(tài)后（圖2中D點(diǎn)后的輸出波形），此時(shí)存儲記錄下沖擊濾波器的輸出狀態(tài)W ［n］，經(jīng)實(shí)測，其數值如下：

　?。?）在進(jìn)行實(shí)際通信前，將沖擊濾波器的初始狀態(tài)設置為經(jīng)步驟（1）和步驟（2）預先訓練得到的上述W （n）。

　　為驗證該方法的效果，可再次發(fā)送1 000或更多個(gè)碼元周期的ABSK 調制信號，此時(shí)的沖擊濾波響應如圖4所示，可見(jiàn)此時(shí)已確實(shí)不存在起始振蕩，而是直接進(jìn)入了起伏十分微小的穩定傳輸狀態(tài)。

　　仿真結果驗證了上述消除ABSK 信號沖擊濾波響應起始振蕩方法的正確性和可行性。

　　4 結語(yǔ)

　　本文提出了消除ABSK 信號沖擊濾波響應起始振蕩的方法，改進(jìn)了ABSK 信號的解調模式，使其無(wú)需經(jīng)歷過(guò)渡期而直接進(jìn)入穩態(tài)。這種改進(jìn)使得經(jīng)過(guò)“訓練”的沖擊濾波器在其后的每次通信前，都處于“時(shí)刻準備好”狀態(tài)，每次通信過(guò)程都能直接傳輸有效數據，無(wú)需再為“過(guò)渡數據”浪費寶貴的傳輸時(shí)間和能量，特別適用于短數據包的猝發(fā)應用場(chǎng)合（如電力線(xiàn)通信、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )等）。與現有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）提升了傳輸效率。由于消除了沖擊濾波響應的起始振蕩，使得其無(wú)需再丟棄初始段的無(wú)效位便可進(jìn)行可靠通信，大大提高了小數據包通信的傳輸效率。

　?。?）提高了系統能效。由于無(wú)需再等待圖2 中AD段過(guò)渡期的結束而直接進(jìn)入“D”點(diǎn)以后的穩定通信，發(fā)射機的開(kāi)機時(shí)間可以大為縮短，特別有利于微型數據采集終端和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)等的節能降耗。

　?。?）通用性好。由于消除沖擊濾波響應起始振蕩的關(guān)鍵只在于沖擊濾波器初始狀態(tài)的合理設置，因此對于各種不同的ABSK信號、各種不同的采樣率以及各種形式的沖擊濾波器，本文提出的方法均適用。

　　本文對消除ABSK 信號沖擊濾波響應起始振蕩的方法進(jìn)行了理論分析和仿真驗證，為該方法在工程實(shí)踐中的應用奠定了基礎，接下來(lái)的工作將秉承“節能高效”的綠色環(huán)保主張，將該方法運用于小數據包猝發(fā)通信的實(shí)際系統中并加以?xún)?yōu)化，以進(jìn)一步提升傳輸效率，降低通信能耗。