基于穩態的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W ［0］ 預先設置為其到達穩定狀態后的值，便可消除沖擊濾波響應的起始振蕩，而直接進入穩定期。技術方案如下：

　?。?）預先發送一串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徹底進入穩態后（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W ［n］。

　?。?）在隨后的實際通信前，將沖擊濾波器的初始狀態W ［0］ 設置為步驟（2）中所得到的W ［n］，也即其初始狀態被“預置”為沖擊濾波器的穩態，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2.1節，單零點-4極點的沖擊濾波器的傳遞函數形式為：

　　詳細步驟如下：

　?。?）發送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，圖中振蕩期持續了約300個碼元周期，實際通信時這部分碼元將不得不放棄。

　　（2）待沖擊濾波響應徹底進入穩態后（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W ［n］，經實測，其數值如下：

　?。?）在進行實際通信前，將沖擊濾波器的初始狀態設置為經步驟（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定傳輸狀態。

　　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態。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，每次通信過程都能直接傳輸有效數據，無需再為“過渡數據”浪費寶貴的傳輸時間和能量，特別適用于短數據包的猝發應用場合（如電力線通信、無線傳感器網絡等）。與現有技術相比，具有以下優點：

　　（1）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，大大提高了小數據包通信的傳輸效率。

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

　?。?）通用性好。由于消除沖擊濾波響應起始振蕩的關鍵只在于沖擊濾波器初始狀態的合理設置，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“節能高效”的綠色環保主張，將該方法運用于小數據包猝發通信的實際系統中并加以優化，以進一步提升傳輸效率，降低通信能耗。