專利名稱：一種快速鎖相式載波恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星突發(fā)通信領(lǐng)域中的一種快速鎖相式載波恢復(fù)，特別適用于 MF-TDMA衛(wèi)星突發(fā)通信系統(tǒng)，也可以適用于其它突發(fā)通信系統(tǒng)作突發(fā)信號(hào)載波恢復(fù)。
背景技術(shù)：
突發(fā)通信中載波恢復(fù)主要有幾種方法一是前向頻率估計(jì)算法根據(jù)接收信號(hào)進(jìn) 行載波頻率估計(jì)方法；二是判決反饋環(huán)進(jìn)行載波恢復(fù)方法，該兩種方法鎖定時(shí)間較長，需要 較長的序列完成鎖相環(huán)的鎖定，不能滿足突發(fā)信號(hào)的快速載波恢復(fù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處，而提供一種快 速鎖相式載波恢復(fù)方法。本發(fā)明采用突發(fā)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)和利用MF-TDMA通信的前導(dǎo) 序列，及前導(dǎo)序列初始載波相位估計(jì)，通過對(duì)突發(fā)信號(hào)鎖相環(huán)跟蹤，實(shí)現(xiàn)了快速鎖相式載波 恢復(fù)。它還具有能增強(qiáng)MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)工作信 噪比門限等特點(diǎn)。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括步驟 ①將匹配濾波后的基帶信號(hào)輸入到突發(fā)檢測(cè)模塊，突發(fā)檢測(cè)模塊采用相關(guān)檢測(cè)算 法，根據(jù)預(yù)置的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列檢測(cè)基帶信號(hào)中的突發(fā)信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到突發(fā)信號(hào)時(shí)，輸出 捕獲標(biāo)志信號(hào)至載波相位估計(jì)模塊，控制載波相位估計(jì)模塊進(jìn)行載波相位估計(jì)，當(dāng)未檢測(cè) 到突發(fā)信號(hào)時(shí)，無輸出捕獲標(biāo)志信號(hào)，繼續(xù)突發(fā)信號(hào)的檢測(cè)； ②載波初始相位估計(jì)模塊根據(jù)捕獲標(biāo)志信號(hào)，利用預(yù)置的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列控制 載波相位估計(jì)初始值； ③數(shù)據(jù)輔助鎖相環(huán)模塊采用數(shù)據(jù)輔助的載波相位誤差估計(jì)算法估計(jì)載波相位誤 差信號(hào)，根據(jù)載波相位估計(jì)初始值和載波相位誤差信號(hào)，采用寬的鎖相環(huán)環(huán)路帶寬進(jìn)行鎖 相環(huán)環(huán)路鎖定，實(shí)現(xiàn)突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列的快速鎖相； ④當(dāng)完成突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列的快速鎖相后，更改鎖相環(huán)環(huán)路參數(shù)，采用窄的鎖相 環(huán)環(huán)路帶寬進(jìn)行鎖相環(huán)跟蹤，采用判決反饋算法估計(jì)載波相位誤差信號(hào)，實(shí)現(xiàn)突發(fā)信號(hào)的 足艮足宗； 進(jìn)行突發(fā)信號(hào)的快速鎖相載波恢復(fù)。
本發(fā)明相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn) 1、本發(fā)明載波相位估計(jì)模塊采用了初始相位估計(jì)算法，加快了鎖相環(huán)的鎖定。
2、本發(fā)明數(shù)據(jù)輔助鎖相環(huán)模塊采用了數(shù)據(jù)輔助的相位誤差估計(jì)算法，避免了鎖相 環(huán)的相位模糊，具有能增強(qiáng)MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。 3、本發(fā)明采用了鎖相環(huán)環(huán)路帶寬可變技術(shù)，既能減小鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間，又不影 響鎖相環(huán)的性能，具有能降低MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)工作信噪比門限的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例電原理方框圖。圖1中1為突發(fā)檢測(cè)模塊、2為載波初始相位 估計(jì)檢測(cè)模塊、3為數(shù)據(jù)輔助鎖相環(huán)模塊、4為判決反饋鎖相環(huán)模塊。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例電原理方框圖。它包括突發(fā)檢測(cè)模塊1、載波初始 相位估計(jì)檢測(cè)模塊2、數(shù)據(jù)輔助鎖相環(huán)模塊3、判決反饋鎖相環(huán)模塊4，實(shí)施例按圖1連接線 路。本發(fā)明采用突發(fā)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的突發(fā)信號(hào)的前導(dǎo)序列和MF-TDMA通信中的獨(dú)特碼，采 用數(shù)據(jù)輔助鎖相環(huán)和判決反饋鎖相環(huán)，實(shí)現(xiàn)了突發(fā)信號(hào)的快速載波恢復(fù)。
本發(fā)明包括步驟如下 ①將匹配濾波后的基帶信號(hào)輸入到突發(fā)檢測(cè)模塊，突發(fā)檢測(cè)模塊采用相關(guān)檢測(cè)算 法，根據(jù)預(yù)置的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列檢測(cè)基帶信號(hào)中的突發(fā)信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到突發(fā)信號(hào)時(shí)，輸出 捕獲標(biāo)志信號(hào)至載波相位估計(jì)模塊，控制載波相位估計(jì)模塊進(jìn)行載波相位估計(jì)，當(dāng)未檢測(cè) 到突發(fā)信號(hào)時(shí)，無輸出捕獲標(biāo)志信號(hào)，繼續(xù)突發(fā)信號(hào)的檢測(cè)。實(shí)施例本發(fā)明中經(jīng)過匹配濾波 的基帶信號(hào)輸入到突發(fā)檢測(cè)模塊后，突發(fā)檢測(cè)模塊采用相關(guān)檢測(cè)算法根據(jù)預(yù)置的突發(fā)信號(hào) 前導(dǎo)序列檢測(cè)基帶信號(hào)中的突發(fā)信號(hào)，接收的信號(hào)與預(yù)置的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn) 算。實(shí)施例相關(guān)檢測(cè)算法如下式所示 i^(0)=tx(A:)c:(A:) (1) 公式(1)中x(k)為輸入的基帶信號(hào)，Cj(k)為預(yù)置的突發(fā)前導(dǎo)序列，L為前導(dǎo)序 列的長度。 ②載波初始相位估計(jì)模塊根據(jù)捕獲標(biāo)志信號(hào)，利用預(yù)置的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列控制 載波相位估計(jì)初始值。實(shí)施例載波初始相位估計(jì)算法如下式所示 公式(2)中《為載波初始相位估計(jì)值，x(k)為輸入的基帶信號(hào)，Cj(k)為預(yù)置的突 發(fā)前導(dǎo)序列，L為前導(dǎo)序列的長度。 ③數(shù)據(jù)輔助鎖相環(huán)模塊采用數(shù)據(jù)輔助的載波相位誤差估計(jì)算法估計(jì)載波相位誤 差信號(hào)，根據(jù)載波相位估計(jì)初始值和載波相位誤差信號(hào)，采用寬的鎖相環(huán)環(huán)路帶寬進(jìn)行鎖 相環(huán)環(huán)路鎖定，實(shí)現(xiàn)突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列的快速鎖相。實(shí)施例數(shù)據(jù)輔助的載波相位誤差算法 如下式所示 ud = (c廠u》+ (Cq-Uq) (3) 公式(3)中ud為相位誤差估計(jì)結(jié)果，Ul、 uQ為輸入的基帶信號(hào)，Cl、 cQ為預(yù)置的突
發(fā)前導(dǎo)序列。 ④當(dāng)完成突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列的快速鎖相后，更改鎖相環(huán)環(huán)路參數(shù)，采用窄的鎖相 環(huán)環(huán)路帶寬進(jìn)行鎖相環(huán)跟蹤，采用判決反饋算法估計(jì)載波相位誤差信號(hào)，實(shí)現(xiàn)突發(fā)信號(hào)的 跟蹤。實(shí)施例判決反饋載波相位誤差估計(jì)算法如下式所示 wrf —《gWj (4) 公式(4)中ud為相位誤差估計(jì)結(jié)果，《,為Ul的判決結(jié)果，^為uQ的判決結(jié)果。
進(jìn)行突發(fā)信號(hào)的快速鎖相載波恢復(fù)。 本發(fā)明簡要工作原理如下經(jīng)過匹配濾波的基帶信號(hào)輸入突發(fā)檢測(cè)模塊，突發(fā)檢 測(cè)模塊采用相關(guān)檢測(cè)算法根據(jù)預(yù)置的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列檢測(cè)基帶信號(hào)中的突發(fā)信號(hào)，當(dāng)檢 測(cè)到突發(fā)信號(hào)時(shí)，輸出捕獲標(biāo)志信號(hào)，載波初始相位估計(jì)模塊根據(jù)捕獲標(biāo)志信號(hào)，利用預(yù)置 的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列控制載波相位估計(jì)初始值，數(shù)據(jù)輔助鎖相環(huán)模塊采用數(shù)據(jù)輔助的載波 相位誤差估計(jì)算法估計(jì)相位誤差，根據(jù)已知載波初始相位和載波相位誤差信號(hào)，使用較寬 的鎖相環(huán)環(huán)路帶寬，實(shí)現(xiàn)快速鎖相，當(dāng)完成前導(dǎo)序列的快速鎖相后，更改鎖相環(huán)環(huán)路參數(shù)， 進(jìn)入鎖相環(huán)跟蹤狀態(tài)，采用判決反饋算法估計(jì)載波誤差信號(hào)，完成突發(fā)信號(hào)的快速鎖相載 波恢復(fù)。
權(quán)利要求
一種快速鎖相式載波恢復(fù)方法，其特征在于包括步驟①將匹配濾波后的基帶信號(hào)輸入到突發(fā)檢測(cè)模塊，突發(fā)檢測(cè)模塊采用相關(guān)檢測(cè)算法，根據(jù)預(yù)置的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列檢測(cè)基帶信號(hào)中的突發(fā)信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到突發(fā)信號(hào)時(shí)，輸出捕獲標(biāo)志信號(hào)至載波相位估計(jì)模塊，控制載波相位估計(jì)模塊進(jìn)行載波相位估計(jì)，當(dāng)未檢測(cè)到突發(fā)信號(hào)時(shí)，無輸出捕獲標(biāo)志信號(hào)，繼續(xù)突發(fā)信號(hào)的檢測(cè)；②載波初始相位估計(jì)模塊根據(jù)捕獲標(biāo)志信號(hào)，利用預(yù)置的突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列控制載波相位估計(jì)初始值；③數(shù)據(jù)輔助鎖相環(huán)模塊采用數(shù)據(jù)輔助的載波相位誤差估計(jì)算法估計(jì)載波相位誤差信號(hào)，根據(jù)載波相位估計(jì)初始值和載波相位誤差信號(hào)，采用寬的鎖相環(huán)環(huán)路帶寬進(jìn)行鎖相環(huán)環(huán)路鎖定，實(shí)現(xiàn)突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列的快速鎖相；④當(dāng)完成突發(fā)信號(hào)前導(dǎo)序列的快速鎖相后，更改鎖相環(huán)環(huán)路參數(shù)，采用窄的鎖相環(huán)環(huán)路帶寬進(jìn)行鎖相環(huán)跟蹤，采用判決反饋算法估計(jì)載波相位誤差信號(hào)，實(shí)現(xiàn)突發(fā)信號(hào)的跟蹤；進(jìn)行突發(fā)信號(hào)的快速鎖相載波恢復(fù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速鎖相式載波恢復(fù)方法，它涉及衛(wèi)星突發(fā)通信領(lǐng)域中突發(fā)信號(hào)載波恢復(fù)技術(shù)。本發(fā)明采用突發(fā)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)和利用MF-TDMA通信的前導(dǎo)序列，及前導(dǎo)序列初始載波相位估計(jì)，通過對(duì)突發(fā)信號(hào)鎖相環(huán)跟蹤，實(shí)現(xiàn)了快速鎖相式載波恢復(fù)。它還具有能增強(qiáng)MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)工作信噪比門限等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)的突發(fā)信號(hào)捕獲。
文檔編號(hào)H04L27/00GK101719884SQ200910075608
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者劉冀, 岳田, 張江偉, 張鵬宗, 李輝, 王利軍, 郝學(xué)坤, 陳艷麗 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所