msk 頻偏 快速估算msk訊號載波的方法

2021-10-13 06:35:48 字數 2264 閱讀 3118

快速估算msk訊號載波的方法

【專利摘要】本發明提出一種快速估算msk訊號載波的方法,旨在提供一種能在測控系統中更準確快速的對msk訊號載波頻率進行估算的方法。本發明通過下述技術方案予以實現:首先對來自測控系統的msk測控訊號,經模/數轉換器a/d取樣後轉換為數碼訊號輸入fpga。fpga將該數碼訊號與本地數字控制振盪器nco的輸出訊號相乘,再經過數字低通濾波器濾除高頻分量,對殘留訊號進行平方處理和快速傅利葉變換fft,查詢出幅度值最大的兩個頻率點,再經過最大值有效驗證演算法,對提取出的兩個頻率點進行是否有效的判斷,有效則保留,無效則剔除,最後根據保留下的有效頻率點計算出載波頻率的估算值送入msk接收機模組完成msk訊號的解調。

【專利說明】快速估算msk訊號載波的方法

【技術領域】

[0001]本發明涉及一種測控系統中msk訊號快速載波估算的方法。

【背景技術】

[0002]最小頻移鍵控(msk)調製是一種二進位制連續相位的恆包絡相位調製,msk訊號是一種相位連續、包絡恆定,占用頻寬最小的二進位制正交2fsk訊號,因其頻帶利用率高,帶外輻射小,被廣泛地利用在數字通訊系統中。

[0003]在目前通常採用msk訊號體制工作的一些測控系統中,msk訊號的解調一般採用差分數字解調演算法,在接收機處理過程中當每個符號的取樣點數大於5時,該演算法解調效能已經接近msk的最佳解調效能,並且此演算法對頻偏和相差有一定的容忍度。所以當載波都卜勒變化較小時,採用差分數字解調演算法可不必對載波頻率進行估算。

[0004]然而,在無線通訊系統中,由於都卜勒頻移和振盪器的不穩定等因素,使得接收訊號的載波和本地載波有時存在較大偏差,此偏差的存在會嚴重影響msk解調器的效能。在應用過程中發現,由於載波都卜勒太大,變化率太快,會直接導致接收機接收解調效能下降,系統誤位元速率增加。在應用過程中還發現,相對較大的載波都卜勒頻率,當調製的資訊速率相對低速時,此時如果不對載波頻率進行估算,接收機採用同樣的接收解調演算法,接收解調效能較最佳解調效能有所下降。所以為了使msk接收機實現最佳msk接收解調效能,對msk訊號載波進行估算是必要的。

【發明內容】

[0005]本發明的任務是針對現有技術測控系統中存在的上述不足之處,提供一種能夠正確快速估算msk訊號載波的方法,尤其是能夠準確快速的對測控系統中msk訊號進行載波估算的方法,以解決在測控系統中由於載波都卜勒太大,變化率太快,導致接收機接收解調效能下降,系統誤位元速率增加的問題。

[0006]本發明解決其技術問題通過以下措施予以實現:首先對來自測控系統的msk測控訊號,經模/數轉換器a/d取樣後轉換為數碼訊號輸入fpga,fpga將該數碼訊號與本地數字控制振盪器nco的輸出訊號相乘,再經過數字低通濾波器濾除高頻分量後,對殘留訊號進行平方處理,然後對平方後的數碼訊號s』 (t)2進行快速傅利葉fft變換,在fft輸出訊號中查詢出幅度值最大的兩個頻率點fm、,加入最大值有效驗證演算法,利用msk訊號特點,

根據【權利要求】

1.一種快速估算msk訊號載波的方法,具有如下技術特徵:首先對來自測控系統的msk測控訊號,經模/數轉換器a/d取樣後轉換為數碼訊號輸入fpga,fpga將該數碼訊號與本地數字控制振盪器nco的輸出訊號相乘,再經過數字低通濾波器濾除高頻分量後,對殘留訊號進行平方處理,然後對平方後的數碼訊號s』 (t)2進行快速傅利葉fft變換,在fft輸出訊號中查詢出幅度值最大的兩個頻率點fq1、,加入最大值有效驗證演算法,根據

2.按權利要求1所述的快速估算msk訊號載波的方法,其特徵在於,msk測控訊號經a/d取樣後轉換為數碼訊號的表示式為

3.按權利要求1所述的快速估算msk訊號載波的方法,其特徵在於,濾波後的數碼訊號

4.按權利要求1所述的快速估算msk訊號載波的方法,其特徵在於,nco產生的本地載波訊號表示式為fn。。= cos (2 fncot),由a/d取樣電路轉換輸入fpga的數碼訊號s(t)與nco輸出訊號fn。。相乘後,再經過數字低通濾波器濾除高頻分量,餘下的殘留訊號可表達為

5.按權利要求1所述快的速估算msk訊號載波的方法,其特徵在於,平方後的數碼訊號

為6.按權利要求1所述的快速估算msk訊號載波的方法,其特徵在於,fft變換後提取出

頻譜中幅度值最大的兩個頻率點,分別為

7.按權利要求1所述的快速估算msk訊號載波的方法,其特徵在於,驗證幅度值最大的頻率點正確與否的判決條件是:對幅度值最大的兩個頻率點做減法運算,求模後,其差值等於調製息頻率fs。

8.按權利要求1所述的估算msk訊號載波的方法,其特徵在於,最後保留下來的正確頻

率點值,根據計算公

【文件編號】h04l25/03gk103634255sq201210296783

【公開日】2023年3月12日 申請日期:2023年8月20日 優先權日:2023年8月20日

【發明者】張玲 申請人:中國電子科技集團公司第十研究所

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