專(zhuān)利名稱(chēng)：基于多普勒頻率對(duì)消的全數(shù)字主載波跟蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于多普勒頻率對(duì)消的全數(shù)字主載波跟蹤方法，適用于統(tǒng)一 s波段
(Unified S-band, USB)測(cè)控信號(hào)的主載波跟蹤。該方法無(wú)需反饋控制環(huán)路，就能較好的實(shí) 現(xiàn)消除多普勒頻偏的目的。該方案特別適用于大多普勒頻率變化率情況下主載波的跟蹤控制。一 本方法屬于測(cè)控通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在通信過(guò)程中，由于通信對(duì)象之間往往存在徑向的運(yùn)動(dòng)速度(沿通信對(duì)象直線方向的速 度)，造成接收信號(hào)和發(fā)射信號(hào)之間出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，使其存在多普勒頻差；另外，在大多數(shù) 情況下，通信對(duì)象的運(yùn)動(dòng)并不是勻速的，這又造成接收信號(hào)多普勒頻率的變化，使信號(hào)接收 更加困難。在地面通信中，由于受到運(yùn)動(dòng)速度的限制，多普勒效應(yīng)不是太明顯。但是在航天 測(cè)控通信中，由于測(cè)控對(duì)象(如衛(wèi)星、導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭等)的高速運(yùn)動(dòng)，多普勒效應(yīng)明顯， 使得信號(hào)接收質(zhì)量惡化，甚至無(wú)法正常接收。例如，某航天器在深空中高速飛行，用USB測(cè) 控系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)控，其副載波通信的信息速率為1Kbps,而可能達(dá)到的最大多普勒頻差和多普、 勒變化率分別為土150KHz和50KHz/s，這將引起信號(hào)接收極其困難。因此，探尋對(duì)抗多普勒 效應(yīng)的方法成為測(cè)控通信領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
USB測(cè)控系統(tǒng)采用雙重調(diào)制方式，即各路測(cè)控基帶信號(hào)首先進(jìn)行PSK、FSK等副載波調(diào)制， 再合在一起進(jìn)行主載波的PM調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)頻譜中有主載波和副載波，如圖1所示。為 了對(duì)抗大的多普勒頻率和頻率變化率，許多研究者做了大量的工作，研究和設(shè)計(jì)出一系列的 方法。這些方法消除多普勒頻差的過(guò)程主要分為主載波信號(hào)的捕獲和跟蹤兩個(gè)部分。主載波 的捕獲主要完成主載波的識(shí)別和在頻域中的大致定位，以消除大部分的多普勒頻差；主載波 的跟蹤主要完成對(duì)剩余多普勒頻差的消除，從而完成測(cè)控信號(hào)中所有多普勒頻差的矯正。在 現(xiàn)有的USB測(cè)控系統(tǒng)中，主載波捕獲采用的方法主要有頻率掃描法、判頻譜對(duì)稱(chēng)法、頻譜模 板匹配法、頻譜能量中心法和在對(duì)測(cè)控對(duì)象運(yùn)動(dòng)狀態(tài)預(yù)知的情況下的頻譜預(yù)置方法等；而主載波的跟蹤基本上都是采用鎖相環(huán)的方式，通過(guò)鎖相環(huán)閉環(huán)來(lái)跟蹤剩余的多普勒頻差，不同 設(shè)計(jì)者方法間的區(qū)別主要在于對(duì)環(huán)路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和環(huán)路參數(shù)的選擇上，目的都是盡量減小剩 余的頻率殘差。用鎖相環(huán)路來(lái)跟蹤剩余的多普勒頻差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用資源不多，但是始終 存在一定的頻率殘差，多普勒頻差無(wú)法完全消除；當(dāng)多普勒變化率較大時(shí)，為了跟蹤上多普 勒頻率的變化，需要采用高階鎖相環(huán)，而高階鎖相環(huán)設(shè)計(jì)涉及環(huán)路的穩(wěn)定性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)起來(lái) 非常困難。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)上述問(wèn)題提供一種基于多普勒頻率對(duì)消的全數(shù)字主載波跟蹤方法。該方法利 用了USB測(cè)控信號(hào)主載波和副載波雙重調(diào)制的頻譜特點(diǎn)，在進(jìn)行了主載波捕獲、消除了大部 分的多普勒頻差之后的復(fù)信號(hào)中，提取出攜帶負(fù)多普勒頻差信息的主載波信號(hào)，對(duì)多普勒頻 差進(jìn)行正負(fù)對(duì)消，達(dá)到徹底消除多普勒頻差、完成主載波跟蹤的目的。該方法直觀簡(jiǎn)便，能 夠在硬件資源增加不多的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)多普勒頻差的完全消除，且不受多普勒變化率大小的 限制。
本發(fā)明的特征在于，所述方法依次含有以下步驟
步驟(1):接收下來(lái)的帶有多普勒頻差的USB測(cè)控帶通模擬信號(hào)首先經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。
步驟(2):將步驟(1)獲得的帶有多普勒頻差的USB測(cè)控帶通數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)正交下 變頻器，得到帶有多普勒頻差的復(fù)基帶信號(hào)，其實(shí)部和虛部分別用I,、 Q,兩路數(shù)據(jù)信息表示。
步驟(3):把步驟(2)得到的帶有多普勒頻差的基帶復(fù)信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)主載波捕獲裝置，
消除大部分的多普勒頻差。該主載波捕獲裝置先將步驟(2)輸出的I,、 Q,兩路數(shù)據(jù)分別作為 實(shí)部和虛部，合并為復(fù)數(shù)，再做N (N的選擇和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率和硬件的資源有關(guān))點(diǎn)的 快速傅立葉變換，再將變換后的結(jié)果取絕對(duì)值和事先預(yù)置的頻譜模板進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，在設(shè)定 的最大多普勒范圍內(nèi)搜索相關(guān)峰，，相關(guān)峰對(duì)應(yīng)的頻率位置即為主載波在頻域中的位置，再用 主載波位置信息控制數(shù)控振蕩器輸出正弦和余弦復(fù)振蕩頻率，然后和輸入的帶有多普勒頻差 的基帶復(fù)信號(hào)(由L、 Q'兩路數(shù)據(jù)合并而成)做復(fù)數(shù)乘法，完成大部分的多普勒頻差消除， 并輸出復(fù)信號(hào)，其實(shí)部和虛部分別用12、 Q2兩路數(shù)據(jù)信息表示。其中，預(yù)置頻譜模板為已知 的發(fā)射機(jī)采用的單個(gè)脈沖的幅度頻譜；相關(guān)運(yùn)算指的是將具有不同相對(duì)延時(shí)的兩個(gè)離散信號(hào) 進(jìn)行對(duì)應(yīng)位置采樣點(diǎn)相乘并求和的運(yùn)算；最大多普勒范圍由航天的徑向速度決定，通常為 土300^fe;若主載波在頻域中的位置偏離零頻的距離為D(Hz)，則兩路振蕩信號(hào)的頻率為 K*D(Hz)，其中K為數(shù)控振蕩器的調(diào)制靈敏度，通常為l;大多普勒頻差通常指滿足頻差消除 后最大剩余頻偏小于16^fe的情況。
步驟(4):把歩驟(3)得到的復(fù)信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)譜對(duì)稱(chēng)信號(hào)形成器，形成頻譜關(guān)于零頻成 左右對(duì)稱(chēng)的兩路復(fù)信號(hào)X,和X2。該譜對(duì)稱(chēng)信號(hào)形成器將輸入的復(fù)信號(hào)分成兩路， 一路不做任 何處理，直接輸出，用X,表示， 一路將輸入復(fù)信號(hào)的虛部(即Q》乘以-1，然后和實(shí)部(即 I》 一起合并為復(fù)數(shù)輸出，用L表示。
步驟(5):把步驟(4)得到的兩路復(fù)信號(hào)，經(jīng)過(guò)多普勒頻率對(duì)消預(yù)處理器，形成兩路復(fù) 信號(hào)Y,和Y2輸出。該多普勒頻率對(duì)消預(yù)處理器對(duì)步驟(4)輸出的復(fù)信號(hào)X2進(jìn)行有限沖激響 應(yīng)(Finite Impulse Response, FIR)低通濾波，輸出帶有負(fù)多普勒頻率信息的主載波復(fù)信 號(hào)，用Y2表示；對(duì)歩驟(4)輸出的復(fù)信號(hào)X,進(jìn)行延時(shí)處理，輸出用Y,表示，以保證信號(hào)由 X2到Y(jié)2所需要的時(shí)間和由X,到Y(jié),所需要的時(shí)間相等。
步驟(6):把步驟(5)輸出的兩路復(fù)信號(hào)通過(guò)多普勒頻率對(duì)消器，得到消除了多普勒頻 差的USB測(cè)控基帶復(fù)信號(hào)，完成主載波的跟蹤。該多普勒頻率對(duì)消器將步驟(5)輸出的兩路 復(fù)信號(hào)進(jìn)行相乘，實(shí)現(xiàn)多普勒頻率對(duì)消。
本發(fā)明提出的基于多普勒頻率對(duì)消的全數(shù)字主載波跟蹤方法，其主要優(yōu)點(diǎn)包括方法直 觀簡(jiǎn)便，能夠在比傳統(tǒng)鎖相環(huán)方法硬件資源增加不多的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)多普勒頻差的完全消除， 且不受多普勒變化率大小的限制。
圖1是USB測(cè)控信號(hào)基帶頻譜示意圖。
圖2是基于多普勒頻率對(duì)消的主載波跟蹤方法總體實(shí)現(xiàn)框圖。
圖3是正交下變頻框圖。
圖4是主載波捕獲裝置框圖。
圖5是譜對(duì)稱(chēng)信號(hào)形成器框圖。
圖6是多普勒頻率對(duì)消預(yù)處理器框圖。
圖7是多普勒頻率對(duì)消器框圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明的內(nèi)容
圖2是基于多普勒頻率對(duì)消的主載波跟蹤方法的總體實(shí)現(xiàn)框圖。如圖2所示。接收機(jī)接
收到帶有多普勒頻差的USB測(cè)控帶通模擬信號(hào)，先依次經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、正交下變頻器、主 載波捕獲裝置等裝置后，得到消除了大部分多普勒頻差的USB測(cè)控?cái)?shù)字復(fù)基帶信號(hào)。該復(fù)基 帶信號(hào)經(jīng)過(guò)譜信號(hào)形成器，得到兩路頻譜關(guān)于零頻成左右對(duì)稱(chēng)的復(fù)信號(hào)；該兩路復(fù)信號(hào)經(jīng)過(guò) 多普勒頻率對(duì)消預(yù)處理器時(shí)， 一路經(jīng)過(guò)延時(shí)輸出， 一路經(jīng)過(guò)FIR低通濾波后輸出。最后該兩 路輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)多普勒頻率對(duì)消器，得到完全消除多普勒頻差的USB測(cè)控?cái)?shù)字復(fù)基帶信號(hào)。
以下是各部分的算法描述及其具體實(shí)現(xiàn)方法
首先，接收下來(lái)的帶有多普勒頻差的USB測(cè)控帶通模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，完成采樣 率為乂.的模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。其中乂.的選擇和USB測(cè)控信號(hào)的最大多普 勒頻偏和副載波信號(hào)的最大信息速率有關(guān)， 一般來(lái)說(shuō)乂.至少要大于上述兩者最大值的2倍。 例如最大多普勒頻偏為士150KHz、副載波信號(hào)的最大信息速率為1 Kbps,則/、應(yīng)至少選擇300 KHz， 一般選擇600 KHz以上。
圖3是正交下變頻框圖。如圖3所示，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的帶有多普勒頻差的USB測(cè)控帶 通數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)正交下變頻器，得到帶有多普勒頻差的USB測(cè)控基帶數(shù)字信號(hào)，具體實(shí)現(xiàn)方 法為將輸入的信號(hào)分別和數(shù)控振蕩器的同相路和正交路信號(hào)相乘，分別輸出I,和Q,。
圖4是主載波捕獲裝置框圖。如圖4所示，經(jīng)過(guò)正交下變頻后的基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)主載波捕 獲裝置捕獲住主載波，消除大部分的多普勒頻差后輸出；具體實(shí)現(xiàn)方法為
(1) 先將經(jīng)過(guò)正交下變頻后的輸入基帶信號(hào)L和Q,經(jīng)過(guò)實(shí)數(shù)/復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)， 再做N點(diǎn)的快速傅立葉變換，轉(zhuǎn)換到頻域。其中做快速傅立葉變換點(diǎn)數(shù)N的選擇和轉(zhuǎn)換到頻 域后的精度P有關(guān)系，P:乂7iV，在硬件資源允許的情況下可以盡量使N大。例如，在/、=800 KHz/s的情況下，可以選擇N-4096。
(2) 將快速傅立葉變換后的頻譜取絕對(duì)值得到幅度頻譜，并和具有不同相對(duì)頻率偏移的 預(yù)先存儲(chǔ)的預(yù)置頻譜模板進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，找出相關(guān)值最大時(shí)上述二者的相對(duì)頻率偏移，也就 是相關(guān)峰的位置；由此即找到主載波位置，完成捕獲過(guò)程。其中，預(yù)置頻譜模板為已知的發(fā) 射機(jī)采用的單個(gè)脈沖的幅度頻譜，相關(guān)運(yùn)算指的是將具有不同相對(duì)延時(shí)的兩個(gè)離散信號(hào)進(jìn)行 對(duì)應(yīng)位置采樣點(diǎn)相乘并求和的運(yùn)算。
(3) 用捕獲住的主載波所處的頻譜位置信息控制數(shù)控振蕩器輸出同相和正交兩路振蕩信 號(hào)，并經(jīng)過(guò)實(shí)數(shù)/復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為復(fù)振蕩信號(hào)。若主載波在頻域中的位置偏離零頻的距離為 D(Hz),則兩路振蕩信號(hào)的頻率為WD(Hz)，其中K為數(shù)控振蕩器的調(diào)制靈敏度，通常為l。
(4) 將振蕩器輸出的復(fù)振蕩信號(hào)和輸入的復(fù)基帶信號(hào)(由I,和Q,經(jīng)過(guò)實(shí)數(shù)復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換而 來(lái))做復(fù)數(shù)相乘，完成大多普勒頻差的消除，并將結(jié)果轉(zhuǎn)換為兩路實(shí)數(shù)I2和Q2輸出。其中， 大多普勒頻差通常指滿足頻差消除后最大剩余頻偏小于16yt/Zz的情況。
圖5是譜對(duì)稱(chēng)信號(hào)形成器框圖。如圖5所示，消除了大部分的多普勒頻差后的復(fù)基帶信 號(hào)(12和Q2分別為其實(shí)部和虛部)，經(jīng)過(guò)譜對(duì)稱(chēng)信號(hào)形成器后，形成頻譜關(guān)于零頻對(duì)稱(chēng)的兩路 復(fù)信號(hào)X,和X2;具體實(shí)現(xiàn)方法為
(1)將輸入的消除了大部分的多普勒頻差后的復(fù)基帶信號(hào)G2和Q,分別為其實(shí)部和 虛部)輸出，得到復(fù)信號(hào)X,。
(2)將輸入的信號(hào)Q2乘以-1作為虛部、輸入信號(hào)I2作為實(shí)部，合路為復(fù)信號(hào)X2輸出。 消除了大部分多普勒頻差后的復(fù)基帶信號(hào)可以表示為
'化,/'+!> ) a a
& = e=c—vr+^X)+/Si—、r+2X) = /2 +必
其中^、為消除了大部分的^普勒頻差后的剩余頻差，m為USB系統(tǒng)中副載波的個(gè)數(shù)，甲 為第n個(gè)副載波調(diào)制信號(hào)，T為離散采樣時(shí)間，S^表示T,+4^…+ L。
信號(hào)S,經(jīng)過(guò)譜對(duì)稱(chēng)信號(hào)形成器后，輸出X,和X2為
m m '■("V'r+I^T,,)
& = /2 + /込=cos(w(Ar + J] ^ J + / sin(w必r + J] ^F") = e 12 = /2 —,'込=cos(M^、r + Z ^ ) — / sin(wAr + J] ^ ) = e
圖6是多普勒頻率對(duì)消預(yù)處理器框圖。如圖6所示，頻譜對(duì)稱(chēng)的復(fù)信號(hào)X,和X2經(jīng)過(guò)多普 勒頻率對(duì)消預(yù)處理器后， 一路輸出預(yù)消除剩余多普勒頻差的復(fù)基帶信號(hào)Y,， 一路輸出提取出
來(lái)的負(fù)多普勒頻差復(fù)信號(hào)Y2;具體實(shí)現(xiàn)方法為
(1) 將輸入的頻譜對(duì)稱(chēng)的復(fù)信號(hào)X,經(jīng)過(guò)一個(gè)延時(shí)器延時(shí)，延時(shí)的大小要和FIR低通濾波 器的延時(shí)相等。
(2) 將輸入的復(fù)信號(hào)l經(jīng)過(guò)一個(gè)FIR低通濾波器濾波，輸出包含負(fù)多普勒頻差信息的復(fù) 信號(hào)l。 FIR低通濾波器的選擇需要滿足兩個(gè)條件， 一是濾波器帶寬不能小于經(jīng)過(guò)大多普勒
頻偏消除后的最大剩余頻偏，二是濾波器帶寬不能大于USB測(cè)控信號(hào)頻譜中離主載波最近的 一個(gè)副載波的副載波調(diào)制頻率。
'復(fù)信號(hào)X,和X2經(jīng)過(guò)多普勒頻率對(duì)消預(yù)處理器后，輸出復(fù)信號(hào)Y,和Y2，
K=e ，y2=e—化'"；其中r為r經(jīng)過(guò)延時(shí)后的離散采樣時(shí)間。
圖7是多普勒頻率對(duì)消器框圖。如圖7所示，多普勒頻率對(duì)消器將預(yù)消除剩余多普勒頻 差的復(fù)基帶信號(hào)Y,和提取出來(lái)的負(fù)多普勒頻差復(fù)信號(hào)Y2做復(fù)數(shù)相乘，完成剩余的多普勒頻差 的消除，輸出信號(hào)Z。
'■(!> )
通過(guò)以上歩驟，最終完成了主載波的捕獲和跟蹤，完全消除了多普勒頻差。 如前所述，根據(jù)本發(fā)明，基于多普勒頻率對(duì)消的全數(shù)字主載波跟蹤方法回避了現(xiàn)有的各
種USB主載波跟蹤方法需要設(shè)計(jì)鎖相環(huán)路、需要根據(jù)多普勒特征設(shè)計(jì)環(huán)路結(jié)構(gòu)和調(diào)整環(huán)路參 數(shù)的問(wèn)題，方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；其對(duì)多普勒頻率的跟蹤性能和傳統(tǒng)的鎖相環(huán)方法相比，不留殘差、 能完全消除多普勒頻偏，且不受多普勒變化率大小的影響；在USB測(cè)控通信領(lǐng)域里，該方法 在主載波跟蹤方面具有很大的創(chuàng)新性，符合USB測(cè)控通信領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展方向。
權(quán)利要求
1、基于多普勒頻率對(duì)消的全數(shù)字主載波跟蹤方法，其特征在于，依次含有以下步驟步驟(1)接收機(jī)收到的帶有多普勒頻差的統(tǒng)一S波段USB測(cè)控帶通模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)；步驟(2)把步驟(1)獲得的帶有多普勒頻差的USB測(cè)控帶通數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)正交下變頻器，得到帶有多普勒頻差的復(fù)基帶信號(hào)，其實(shí)部和虛部分別用I1、Q1兩路數(shù)據(jù)表示；步驟(3)把步驟(2)得到的帶有多普勒頻差的基帶復(fù)信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)主載波捕獲裝置，按以下步驟消除大部分多普勒頻差步驟(3.1)把步驟(2)所述的復(fù)基帶信號(hào)I1、Q1用一個(gè)實(shí)數(shù)/復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)，再作N點(diǎn)快速傅立葉變換并取絕對(duì)值；步驟(3.2)把步驟(3.1)得到的快速傅立葉變換后的幅度頻譜和預(yù)先存儲(chǔ)的預(yù)置頻譜模板進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，在設(shè)定的最大多普勒范圍內(nèi)搜索相關(guān)峰，相關(guān)峰對(duì)應(yīng)的頻率位置即為主載波在頻域中的位置；其中，預(yù)置頻譜模板為已知的發(fā)射機(jī)采用的單個(gè)脈沖的幅度頻譜，相關(guān)運(yùn)算指的是將具有不同相對(duì)延時(shí)的兩個(gè)離散信號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng)位置采樣點(diǎn)相乘并求和的運(yùn)算， 最大多普勒范圍由航天的徑向速度決定，通常為±300kHz；步驟(3.3)用步驟(3.2)捕獲的主載波所處的頻譜位置信息對(duì)數(shù)控振蕩器輸出的同相和正交兩路振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行控制其中，若主載波在頻域中的位置偏離零頻的距離為D(Hz)，則兩路振蕩信號(hào)的頻率為K*D(Hz)，其中K為數(shù)控振蕩器的調(diào)制靈敏度，通常為1；控振蕩器輸出的兩路振蕩信號(hào)經(jīng)過(guò)實(shí)數(shù)/復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為復(fù)振蕩信號(hào)；步驟(3.4)把步驟(3.3)得到的復(fù)振蕩信號(hào)和所送的輸入的由I1、Q1兩路數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)實(shí)數(shù)/復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換而得到的復(fù)基帶信號(hào)在一個(gè)乘法器內(nèi)作復(fù)數(shù)相乘，完成大多普勒頻差的消除并把結(jié)果用一個(gè)復(fù)數(shù)/實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為復(fù)信號(hào)的兩路實(shí)數(shù)I2、Q2輸出；其中，大多普勒頻差通常指滿足頻差消除后最大剩余頻偏小于16kHz的情況；步驟(4)把步驟(3)得到的復(fù)信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)譜對(duì)稱(chēng)信號(hào)形成器，按以下步驟得到其頻譜關(guān)于零頻成左右對(duì)稱(chēng)的兩路復(fù)信號(hào)X1和X2步驟(4.1)把輸入的消除了大部分的多普勒頻差后的、其實(shí)部和虛部分別為I2和Q2的復(fù)基帶信號(hào)輸出，得到復(fù)信號(hào)X1；步驟(4.2)把輸入的信號(hào)Q2乘以-1，作為虛部，輸入的信號(hào)I2作為實(shí)部，合路為復(fù)信號(hào)輸出其中，<math-cwu><![CDATA[<math> <mrow><msub> <mi>X</mi> <mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msub> <mi>I</mi> <mn>2</mn></msub><mo>+</mo><msub> <mi>Q</mi> <mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mi>cos</mi><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>ω</mi><mi>ds</mi> </msub> <mi>T</mi> <mo>+</mo> <munderover><mi>Σ</mi><mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>m</mi> </munderover> <msub><mi>Ψ</mi><mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>i</mi><mi>sin</mi><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>ω</mi><mi>ds</mi> </msub> <mi>T</mi> <mo>+</mo> <munderover><mi>Σ</mi><mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>m</mi> </munderover> <msub><mi>Ψ</mi><mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msup> <mi>e</mi> <mrow><mi>i</mi><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>ω</mi><mi>ds</mi> </msub> <mi>T</mi> <mo>+</mo> <munderover><mi>Σ</mi><mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>m</mi> </munderover> <msub><mi>Ψ</mi><mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow></msup> </mrow></math>]]></math-cwu><!--img id="icf0001" file="S2007101799740C00021.gif" wi="116" he="11" top="5" left = "5" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/-->
全文摘要
基于多普勒頻率對(duì)消的全數(shù)字主載波跟蹤方法屬于測(cè)控通信領(lǐng)域，其特征在于利用USB測(cè)控信號(hào)的主載波和副載波雙重調(diào)制的頻譜的特點(diǎn)，在進(jìn)行了主載波捕獲、消除了大部分的多普勒頻差之后的復(fù)信號(hào)中，用FIR低通濾波器提取出攜帶負(fù)多普勒剩余頻差信息的主載波信號(hào)，完成多普勒剩余頻差的正負(fù)對(duì)消，從而達(dá)到主載波跟蹤的目的。該方法克服了使用鎖相環(huán)的傳統(tǒng)方法帶來(lái)的環(huán)路結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)麻煩、多普勒殘差不能完全消除等問(wèn)題，適用于USB測(cè)控系統(tǒng)中的主載波的跟蹤。
文檔編號(hào)H04L27/22GK101179545SQ20071017997
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者詹亞鋒, 賴(lài)衛(wèi)東, 邢騰飛, 陸建華 申請(qǐng)人:清華大學(xué)