專利名稱：一種新型無線擴頻通信載波跟蹤方法
一種新型無線擴頻通信載波跟蹤方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無線跟蹤方法，具體涉及一種新型無線擴頻通信載波跟蹤方法。
背景技術(shù)：
在無線擴頻通信系統(tǒng)中，載波同步是在接收設(shè)備中產(chǎn)生一個與接收信號的載波同頻同相的本地振蕩頻率源，該頻率源輸入至相干解調(diào)器進行解調(diào)，最終輸出原始數(shù)據(jù)。載波同步技術(shù)作為數(shù)字通信系統(tǒng)中一個關(guān)鍵技術(shù)，其相位鎖定時間和穩(wěn)定后的相位誤差值指標將直接影響接收機的性能。
傳統(tǒng)的載波鑒相方法如附

圖1所示，其基本思路是將輸入的中頻信號s (t)和本地的偽碼序列相乘后，分別與本地載波的COS O和SinO相乘，輸出值用積分器積分并累加， 得到同相分量I和正交分量Q，然后利用鑒相器處理同相分量和正交分量，得到相位誤差， 相位誤差作為輸入送給環(huán)路濾波器，得到的誤差信號反饋給載波NC0，完成對信號載波的跟蹤調(diào)整。
具體的說，其過程大致包含下述步驟
(I)外部輸入信號s (t)與本地的偽碼序列相乘，得到相關(guān)序列信號
所述的輸入信號s(t) —般用外卜^^^⑷/^⑴^^郵+幻+巧⑷的形式表爪其中A是信號幅度，C(t)是偽隨機碼，D(t)是數(shù)據(jù)比特，W1是載波頻率，Qtl是載波初始相位，njt)是高斯噪聲。
s (t)和本地偽隨機發(fā)生器產(chǎn)生的本地偽碼0⑷相乘，這里
C(t) = C(t + T)
τ表示的是本地偽碼和接收信號的偽碼之間的相位差。當前級偽碼穩(wěn)定鎖定時 τ ^ 0，這樣就有C(i)x0(i) = C2(i) = l，所以此處可以認為經(jīng)過本地偽碼相乘以后，輸入信號已經(jīng)將偽碼信號去除了，即完成了解擴的過程。在信號經(jīng)過偽碼發(fā)生器的乘法器以后，可以用下式表示
s{t)C{t) ^ 42AD{t)cos( ^ + eo) + rij (t)
其中A是信號幅度，D(t)是數(shù)據(jù)比特，W1是載波頻率，Qtl是載波初始相位，ni(t) 是聞斯噪聲。
(2)將相關(guān)序列信號分別與本地載波NCO的兩路輸出信號相乘，得到ε x (t)信號和ε Q(t)信號
本地載波NCO輸出的信號有兩路，一路是同相路WC0S[iV +即)];另一路是正交支路V^sin[fiy +外 )]，正交支路是同相路經(jīng)過相移90°得到的，其中O1是載波頻率，Θ (t)是載波初始相位。
定義
Φ ⑴=Θ ⑴-Θ 0
其中，Θ⑴是載波初始相位，Θ ^是輸入信號初始相位，這里Φ⑴實際就是輸入信號和本地載波之間的相差。
該信號本別與本地載波的同相分量和正交分量相乘后，得到
S1 (t) = \42AD{t) cos( ^ + θ^ + rij ( )] χ λ/2 cos[ ^ + 8{ty\
= AD (t) Cospffli + 9{t) + θ0) + AD (t) co^(9{t) -θ0) + ^fin1 (i)cos[ ^ + 9{t)\
sQ (t) = [-j2AD(t) cos(a jt + O0) + ^ ( )] χ 4 sin[ ^ + θ( )]
= AD(t)sm(2ajt + 6{t) + θ0)~ AD(t)sin(0o -6{t)) + ^fln1 (t)cos[ ^ + 6{t)\
其中ε x(t)表示I路解擴信號，ε Q(t)表示Q路解擴信號(3)對ε x (t)和ε Q(t) 積分
對I路解擴信號￡l(t)和Q路解擴信號eQ(t)積分，積分時間為Ts，該Ts為偽碼周期，積分后分別得到^⑷和^⑴。
(4)分別對以前所有周期的‘⑺和^^求和，分別得到I(t)和Q(t)
I (t) = YjS1It)
Q{t) = YjS^t)
(5)利用I (t)和Q(t)進行鑒相
利用公式爐=arctan(2(i)/ I(t))，求相位差值/[目息<3，該相位f目息爐是去除I路和Q路之間的幅值信息，保留的相位差值信息。
(6)環(huán)路濾波
對相位差值信息^進行環(huán)路濾波。在環(huán)路濾波階段，濾波器根據(jù)鎖相環(huán)的鑒相頻率確定環(huán)路濾波器的帶寬，濾除NCO控制電壓的帶外高頻噪聲，達到精確控制NCO的目的。
環(huán)路濾波完成后得到電壓控制信號，該電壓控制信號被發(fā)送給載波NC0。
(7)載波 NCO
載波NCO使用經(jīng)過環(huán)路濾波器的電壓控制信號，產(chǎn)生一路本振信號，該信號的頻率受電壓控制信號的控制，并與載波的精確同步。
此時完成通信載波跟蹤。
上述鑒相方法的缺陷在于鑒相鎖相時間長，相位差值輸出更新慢等不足。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種鑒相鎖相時間短的新型無線擴頻通信載波跟蹤方法。

發(fā)明內(nèi)容
一種新型無線擴頻通信載波跟蹤方法，包含下述步驟
(I)輸入信號s⑴與本地的偽碼序列相乘，得到相關(guān)序列信號
所述的輸入信號s(t) —般用外卜^^^⑷/^⑴^^郵+幻+巧⑷的形式表爪其中A是信號幅度，C(t)是偽隨機碼，D(t)是數(shù)據(jù)比特，W1是載波頻率，Qtl是載波初始相位，njt)是高斯噪聲，
在信號經(jīng)過偽碼發(fā)生器的乘法器以后，可以用下式表示
s{t)C{t) ^ 42AD{t)cos( ^ + eo) + rij (t)
其中A是信號幅度，D (t)是數(shù)據(jù)比特，Q1是載波頻率，Θ ^是載波初始相位，Ii1 (t) 是聞斯噪聲，
(2)將相關(guān)序列信號分別與本地載波NCO的兩路輸出信號相乘，得到ε x (t)信號和ε Q(t)信號
本地載波NCO輸出的信號有兩路，一路是同相路 另一路是正交支路
權(quán)利要求
1.一種新型無線擴頻通信載波跟蹤方法，包含下述步驟 (1)輸入信號S(t)與本地的偽碼序列相乘，得到相關(guān)序列信號 所述的輸入信號s(t) —般用外)=cos(c^ +幻+%( )的形式表不,其中A是信號幅度，C (t)是偽隨機碼，D (t)是數(shù)據(jù)比特，W1是載波頻率，Qtl是載波初始相位，H1 (t)是高斯噪聲， 在信號經(jīng)過偽碼發(fā)生器的乘法器以后，可以用下式表示
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型無線擴頻通信載波跟蹤方法，其特征在于 所述的步驟(3)中的積分用下述公式計算
全文摘要
本發(fā)明屬于無線跟蹤方法，具體涉及一種新型無線擴頻通信載波跟蹤方法。它包括(1)輸入信號s(t)與本地的偽碼序列相乘，得到相關(guān)序列信號；(2)將相關(guān)序列信號分別與本地載波NCO的兩路輸出信號相乘，得到εI(t)信號和εQ(t)信號；(3)對εI(t)和εQ(t)積分，對I路解擴信號εI(t)和Q路解擴信號εQ(t)積分，積分時間為Ts，該Ts為偽碼周期，對εI(t)和εQ(t)分別進行四次積分，積分都是完整周期，相鄰積分之間相差四分之一周期，得到和(4)分別對以前所有周期的和求和，分別得到I(t)和Q(t)；(5)利用I(t)和Q(t)進行鑒相；(6)環(huán)路濾波；(7)載波NCO，載波NCO產(chǎn)生一路本振信號，該信號的頻率受電壓控制信號的控制，并與載波的精確同步。本發(fā)明的效果是縮短了相位跟蹤的時間，提高了相位跟蹤的精度。
文檔編號H04B1/7087GK103001663SQ20111026362
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者李鵬, 李云涌, 李永翔 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所