[发明专利]信号解调装置和信号解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，更具体地说，本发明涉及信号解调装置和信号解调方法。

背景技术

目前，幅度调制技术广泛应用于无线通信和广播电视等领域。幅度调制技术一般可以分为双边(DSB)、单边(SSB)和残留边带(VSB)这三类。比如：模拟电视就采用残留边带(VSB)技术实现无线传输，而模拟广播的调幅(AM)则采用双边带调制。

另外，目前幅度调制信号的接收解调方法一般分为两类：第一类为非相干解调(如包络检波)，第二类为相干解调。这两种方法都常见于通信原理教材。非相干解调的解调效率和灵敏度较低，但易于实现，成本低，在低端接收机得到广泛应用。相干解调灵敏度高，实现较复杂，在高端接收机有广泛应用。

在现有技术中，相干解调大多基于一个载波恢复的闭环反馈系统。图1为现有技术中的闭环反馈相干解调系统结构示意图。

在如图1所示的相干解调中，首先载波相位估计单元101从解调信号中估计出残余载波相位信息，该残余载波相位信息经过环路滤波器102后，产生载波频率控制字，然后该载波频率控制字被送给载波合成单元103(例如压控振荡器(VCO)或数控振荡器(DCO))，再由载波合成单元103恢复出发射时的载波信号，然后再将恢复出的载波信号和接收到的幅度调制信号在乘法器104中进行乘法运算，以消除载波调制作用，得到解调信号。

然而，在这种基于闭环反馈载波恢复的相干解调技术中，稳定性是最大的问题。闭环系统稳定性一般是基于条件的，当稳定条件不满足(例如，受到无线信道中的多径衰落影响)而处于不稳定状态时，其输出信号会严重失真。而且，一旦闭环系统失稳，还需要经历一个载波频率搜索、入锁和锁定的过程，而这个过程持续时间通常相对较长，甚至远长于干扰的持续时间，而在此期间内输出的解调信号也是完全不可用的。

发明内容

本发明实施方式提出一种信号解调装置，以增强稳定性。

本发明实施方式还提出一种信号解调方法，以增强稳定性。

本发明实施方式的技术方案是这样实现的：

一种信号解调装置，该装置包括载波相位估计单元、相位滤波器、延迟匹配单元和乘法器；

载波相位估计单元和延迟匹配单元同时接收幅度调制信号，其中：

载波相位估计单元，用于对接收到的幅度调制信号进行载波相位估计，以得到瞬时载波相位信号；

相位滤波器，用于对由载波相位估计单元输出的所述瞬时载波相位信号进行相位滤波，以得到去除噪声后的载波相位信号，并将所述去除噪声后的载波相位信号发送到乘法器；

延迟匹配单元，用于对接收到的幅度调制信号进行延迟，其中延迟值为载波相位估计单元和相位滤波器的处理延时总和，并将延迟后的幅度调制信号发送给乘法器；

乘法器，用于对相位滤波器发送来的所述去除噪声后的载波相位信号和延迟匹配单元发送来的所述延迟后的幅度调制信号进行乘法运算，以得到解调信号。

所述相位滤波器包括：坐标变换单元、第一低通滤波器、第二低通滤波器和坐标反变换单元，其中：

坐标变换单元，用于将由载波相位估计单元输出的所述瞬时载波相位信号映射为单位圆上的复数矢量；

第一低通滤波器，用于对所述复数矢量的实部进行低通滤波，并将低通滤波后的实部发给坐标反变换单元；

第二低通滤波器，用于对所述复数矢量的虚部进行低通滤波，并将低通滤波后的虚部发给坐标反变换单元；

坐标反变换单元，用于将由第一低通滤波器发送来的实部和第二低通滤波器发送来的虚部所组成的复数矢量映射为载波相位信号。

所述瞬时载波相位信号为p，p分布在[-π，+π]区间，且p+nπ＝p，其中n为任意整数。

一种信号解调方法，该方法包括：

对接收到的幅度调制信号进行载波相位估计，以产生瞬时载波相位信号；

对所述瞬时载波相位信号进行相位滤波，以得到去除噪声后的载波相位信号；

对所述接收到的幅度调制信号进行延迟，其中延迟值为所述进行载波相位估计和所述进行相位滤波的处理延时总和；

对所述去除噪声后的载波相位信号和所述延迟后的幅度调制信号进行乘法运算，以得到解调信号。

所述对瞬时载波相位信号进行相位滤波包括：

将所述瞬时载波相位信号映射为单位圆上的复数矢量；

对所述复数矢量的实部和虚部分别进行低通滤波；

将所述进行低通滤波的实部和所述进行低通滤波的虚部所组成的复数矢量映射为载波相位信号。