本發(fā)明涉及無(wú)線電監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體地，涉及自動(dòng)頻率控制中的載波頻偏抑制方法。

背景技術(shù)：

在無(wú)線通信體系中，自動(dòng)頻率控制能夠使本地載波信號(hào)的頻率與接收信號(hào)的頻率保持同步，在發(fā)射信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)也能進(jìn)行穩(wěn)定接收，從而提高抗干擾能力。自動(dòng)頻率控制需要一種有效的載波頻偏抑制方法，目前已有的載波頻偏抑制方法有基于二階數(shù)字鎖相環(huán)的頻偏抑制方法，滑窗最大最小值法和滑窗平均值法?；诙A數(shù)字鎖相環(huán)的頻偏抑制方法主要存在有用信號(hào)的低頻分量被濾除、采用fpga實(shí)現(xiàn)時(shí)會(huì)消耗較多的硬件資源等缺點(diǎn)?；白畲笞钚≈捣ㄒ子趂pga實(shí)現(xiàn)，能夠適應(yīng)更大的頻偏變化率而不會(huì)造成信號(hào)的明顯損失，適用性更強(qiáng)，但抗干擾能力弱。滑窗平均值法具有計(jì)算量小、易于fpga實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，且抗干擾能力強(qiáng)，估計(jì)值更逼近真實(shí)值，已有的滑窗平均值法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率控制框圖如圖1所示，是在數(shù)字鑒相后進(jìn)行數(shù)字鑒頻，然后采用正負(fù)分離判決后累加平均的方法計(jì)算頻偏估計(jì)值，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

第一步，數(shù)字鑒相即從下變頻后的i(n)、q(n)求出當(dāng)前狀態(tài)的瞬時(shí)相位

第二步，數(shù)字鑒頻即計(jì)算相鄰狀態(tài)的相位差：

第三步，對(duì)采用正負(fù)分離判決后累加平均的方法計(jì)算出平均估計(jì)值y(n)，具體實(shí)現(xiàn)框圖如圖2所示；

選擇合適的“+”判決門(mén)限和“-”判決門(mén)限，大于“+”判決門(mén)限的值時(shí)頻偏值在累加器(+)中累加，小于“-”判決門(mén)限的值時(shí)頻偏值在累加器(-)中累加。最后，當(dāng)達(dá)到累加深度時(shí)才進(jìn)行平均值的計(jì)算。

從上述分析可以看出，已有的滑窗平均值法需要較多的存儲(chǔ)空間以及累加過(guò)程中的位數(shù)擴(kuò)展的不確定性，浪費(fèi)fpga資源，不便于工程實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種計(jì)算方式簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)頻率控制中的新型載波頻偏抑制方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的自動(dòng)頻率控制中的新型載波頻偏抑制方法，包括：

步驟1、從下變頻后的i(n)、q(n)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字鑒相，計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)的瞬時(shí)相位

步驟2、計(jì)算滑窗兩頭的瞬時(shí)相位差除以滑窗長(zhǎng)度n求出平均估計(jì)值y(n)，

其中n為滑窗長(zhǎng)度，在i(n)、q(n)信號(hào)為角度調(diào)制信號(hào)的狀態(tài)下，n＞fs/f0，fs為抽取后采樣率，f0為基帶信號(hào)頻率。

優(yōu)選的，還包括：

步驟3、頻偏δf＝k*y(n)*fs，k為測(cè)試定標(biāo)值；

步驟4、修改本地載波頻率值為f+δf，f為解調(diào)設(shè)置初始頻率。

優(yōu)選的，當(dāng)前狀態(tài)的瞬時(shí)相位

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明只需要數(shù)字鑒相，不需要數(shù)字鑒頻，不需要判決及滑窗長(zhǎng)度為n的數(shù)據(jù)累加，只需要計(jì)算滑窗兩頭的瞬時(shí)相位差除以窗長(zhǎng)度n即可求出平均估計(jì)值y(n)，從而利用y(n)和抽取后采樣率fs計(jì)算頻偏δf，反饋給本地載波，修改本地載波頻率值，實(shí)現(xiàn)載波頻偏抑制，從而達(dá)到自動(dòng)頻率控制的目的。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為現(xiàn)有的滑窗平均值估計(jì)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率控制框圖；

圖2為現(xiàn)有的正負(fù)分離判決后累加平均法框圖；

圖3為本發(fā)明提供的新型載波頻偏抑制框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖3所示，本發(fā)明對(duì)滑窗平均值法進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)算法推導(dǎo)，直接對(duì)鑒相后的相位信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)有效的載波頻偏抑制。

自動(dòng)頻率控制對(duì)數(shù)字下變頻后的i、q信號(hào)進(jìn)行數(shù)字鑒相，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)相位，通過(guò)數(shù)字鑒頻得到頻率輸出，由于此時(shí)的頻率值中還包含有載波頻偏成分，經(jīng)過(guò)載波頻偏抑制算法消除載波頻偏的影響。具體實(shí)現(xiàn)步驟及公式推導(dǎo)如下：

從下變頻后的i(n)、q(n)，求出當(dāng)前狀態(tài)的瞬時(shí)相位

反正切可以用cordic算法實(shí)現(xiàn)，但是直接求arctan()的值求出的信號(hào)可能出現(xiàn)波形跳變，嚴(yán)重失真，需要相位修正。

求修正序列c(n)：

c(0)＝0

則修正后的相位

計(jì)算相鄰狀態(tài)的相位差：

對(duì)用滑窗平均值法計(jì)算出平均估計(jì)值y(n)；

根據(jù)以上公式推導(dǎo)，在已有的滑窗平均值法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，只需要數(shù)字鑒相，不需要數(shù)字鑒頻，不需要判決及滑窗長(zhǎng)度為n的數(shù)據(jù)累加，只需要計(jì)算滑窗兩頭的瞬時(shí)相位差除以窗長(zhǎng)度n即可求出平均估計(jì)值y(n)。

因此，本發(fā)明的具體步驟包括：

步驟1、從下變頻后的i(n)、q(n)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字鑒相，計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)的瞬時(shí)相位

步驟2、計(jì)算滑窗兩頭的瞬時(shí)相位差除以滑窗長(zhǎng)度n求出平均估計(jì)值y(n)，

其中n為滑窗長(zhǎng)度，在i(n)、q(n)信號(hào)為角度調(diào)制信號(hào)的狀態(tài)下，n＞fs/f0，fs為抽取后采樣率，f0為基帶信號(hào)頻率.

步驟3、頻偏δf＝k*y(n)*fs，k為測(cè)試定標(biāo)值；

步驟4、修改本地載波頻率值為f+δf，f為解調(diào)設(shè)置初始頻率。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。