基于穩(wěn)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(wěn)定狀態(tài)后的值，便可消除沖擊濾波響應的起始振蕩，而直接進入穩(wěn)定期。技術方案如下：

　?。?）預先發(fā)送一串ABSK 調制信號，在經信道由接收機接收并經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)徹底進入穩(wěn)態(tài)后（如圖2中的“D”點以后），存儲記錄下此時沖擊濾波器的輸出狀態(tài)W ［n］。

　?。?）在隨后的實際通信前，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(wěn)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(shù)設置見2.1節(jié)，單零點-4極點的沖擊濾波器的傳遞函數(shù)形式為：

　　詳細步驟如下：

　?。?）發(fā)送1 000個碼元周期的ABSK調制信號，經信道后由接收機接收，再經ADC采樣量化后，將已數(shù)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的振蕩期，圖中振蕩期持續(xù)了約300個碼元周期，實際通信時這部分碼元將不得不放棄。

　?。?）待沖擊濾波響應徹底進入穩(wěn)態(tài)后（圖2中D點后的輸出波形），此時存儲記錄下沖擊濾波器的輸出狀態(tài)W ［n］，經實測，其數(shù)值如下：

　?。?）在進行實際通信前，將沖擊濾波器的初始狀態(tài)設置為經步驟（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或更多個碼元周期的ABSK 調制信號，此時的沖擊濾波響應如圖4所示，可見此時已確實不存在起始振蕩，而是直接進入了起伏十分微小的穩(wěn)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

　　本文提出了消除ABSK 信號沖擊濾波響應起始振蕩的方法，改進了ABSK 信號的解調模式，使其無需經歷過渡期而直接進入穩(wěn)態(tài)。這種改進使得經過“訓練”的沖擊濾波器在其后的每次通信前，都處于“時刻準備好”狀態(tài)，每次通信過程都能直接傳輸有效數(shù)據(jù)，無需再為“過渡數(shù)據(jù)”浪費寶貴的傳輸時間和能量，特別適用于短數(shù)據(jù)包的猝發(fā)應用場合（如電力線通信、無線傳感器網(wǎng)絡等）。與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：

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

　?。?）提高了系統(tǒng)能效。由于無需再等待圖2 中AD段過渡期的結束而直接進入“D”點以后的穩(wěn)定通信，發(fā)射機的開機時間可以大為縮短，特別有利于微型數(shù)據(jù)采集終端和無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點等的節(jié)能降耗。

　?。?）通用性好。由于消除沖擊濾波響應起始振蕩的關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行了理論分析和仿真驗證，為該方法在工程實踐中的應用奠定了基礎，接下來的工作將秉承“節(jié)能高效”的綠色環(huán)保主張，將該方法運用于小數(shù)據(jù)包猝發(fā)通信的實際系統(tǒng)中并加以優(yōu)化，以進一步提升傳輸效率，降低通信能耗。