[发明专利]一种TD-AltBOC信号的接收方法和装置

权利要求书

1.一种TD-AltBOC信号的接收装置，其特征在于，该接收装置包括：

预处理模块，用于对TD-AltBOC射频信号进预处理得到采样信号，利用本地载波剥离采样信号载波，得到采样基带信号，并将基带信号发送至时分复数相关模块；

时分复数相关模块，用于将本地波形和采样基带信号逐码片时分相关，并将相关输出信号发送至数据解调模块、载波相位鉴别模块和码相位鉴别模块；

码相位鉴别模块，用于根据数据解调输出的数据位或者已知电文数据确定相关输出信号的组合方式，组合并计算得到码偏差估计值，并将码相位偏差值发送至本地波形生成模块；

载波相位鉴别模块，用于由相关输出信号获取载波相位偏差估计值，并由载波相位偏差估计值生成本地载波发送至预处理模块；

本地波形生成模块，用于由码相位偏差估计值生成本地波形，并将本地波形发送至时分复数相关模块；

所述本地波形生成模块具体分为以下单元：

伪码子载波生成单元，用于根据码相位偏差估计值分别产生上下边带导频伪码、上下边带数据伪码和正余弦子载波；

本地波形生成单元，用于由上下边带导频伪码和正余弦子载波组合相移生成至少一超前、即时和至少一滞后本地导频基带波形；上下边带数据伪码和正余弦子载波组合相移生成至少一超前、即时和至少一滞后本地数据基带波形；数据解调模块，用于基于相关输出信号进行数据解调，输出解调信号；

所述本地波形生成模块中：

码NCO驱动上边带导频伪码产生器和下边带导频伪码产生器产生上边带导频伪码c_BP(t)和下边带导频伪码c_AP(t)；子载波NCO驱动正弦子载波产生器、余弦子载波产生器生成二进制正弦子载波和二进制余弦子载波；生成的导频基带参考波形表达式如下：

s_P1＝[c_AP(t)+c_BP(t)]SC_B,cos(t)

s_P2＝[c_AP(t)-c_BP(t)]SC_B,sin(t)

导频基带参考波形通过移位寄存器获得超前、即时和滞后三路参考信号；

此外，码NCO分别驱动上边带数据伪码发生器和下边带数据伪码发生器产生上边带数据伪码c_BD(t)和下边带数据伪码c_AD(t)；载波NCO驱动正弦子载波产生器、余弦子载波产生器生成二进制正弦子载波SC_B,sin(t)和二进制余弦子载波SC_B,cos(t)；生成的数据基带参考波形表达如下：

s_D1＝[c_AD(t)+c_BD(t)]SC_B,cos(t)，

s_D2＝[c_AD(t)-c_BD(t)]SC_B,sin(t)，

s_D3＝[c_AD(t)-c_BD(t)]SC_B,cos(t)，

s_D4＝[c_AD(t)+c_BD(t)]SC_B,sin(t)，

数据基带参考波形通过移位寄存器获得超前、即时和滞后三路参考信号；

时分复数相关模块中：

第一时分复数相关器(61)、第二时分复数相关器(62)、第三时分复数相关器(63)将采样基带信号分别与本地产生的数字和导频基带超前、即时和滞后参考信号波形相关，分别获得导频和数据分量的相关输出；

当处于偶数码片时隙时，TD-AltBOC信号仅传输导频分量，积分输出：

I_PP＝∫(I_s+jQ_s)s_P1dt

Q_PP＝∫(I_s+jQ_s)s_P2dt

在码相位鉴别模块中，实现如下组合：

R_PP＝I_PP+jQ_PP

展开为：

忽略数据伪码与导频分量伪码的互相关，则可得：

显然，它为上下边带导频分量合路信号的自相关值；

当处于奇数码片时隙时，TD-AltBOC信号仅传输数据分量，积分输出：

I_DP1＝∫(I_s+jQ_s)s_D1dt

Q_DP1＝∫(I_s+jQ_s)s_D2dt

I_DP2＝∫(I_s+jQ_s)s_D3dt

Q_DP2＝∫(I_s+jQ_s)s_D4dt

在码相位鉴别模块中，通过相关输出的组合获得上下边带数据分量合路信号的自相关值，原理如下，目标自相关输出为：

忽略数据分量伪码与导频分量伪码的互相关，可得：

当积分周期内，d_A＝d_B＝1时，其中d_A为下边带数据，d_B为上边带数据：

R_DP＝∫(I_s+jQ_s)([c_AD(t)+c_BD(t)]SC_B,cos(t))dt+j∫(I_s+jQ_s)([c_AD(t)-c_BD(t)]SC_B,sin(t))dt

即，组合方式为：

R_DP＝I_DP1+jQ_DP1

当积分周期内，d_A＝d_B＝-1时：

R_DP＝-∫(I_s+jQ_s)([c_AD(t)+c_BD(t)]SC_B,cos(t))dt-j∫(I_s+jQ_s)([c_AD(t)-c_BD(t)]SC_B,sin(t))dt

即，组合方式为：

R_DP＝-I_DP1-jQ_DP1

当积分周期内，d_A＝-d_B＝1时：

R_DP＝∫(I_s+jQ_s)([c_AD(t)-c_BD(t)]SC_B,cos(t))dt+j∫(I_s+jQ_s)([c_AD(t)+c_BD(t)]SC_B,sin(t))dt

即，组合方式为：

R_DP＝I_DP2+jQ_DP2

当积分周期内，d_A＝-d_B＝-1时：

R_DP＝-∫(I_s+jQ_s)([c_AD(t)-c_BD(t)]SC_B,cos(t))dt-j∫(I_s+jQ_s)([c_AD(t)+c_BD(t)]SC_B,sin(t))dt

即，组合方式为：

R_DP＝-I_DP2-jQ_DP2

码相位鉴别模块实现相关函数的组合并计算码相位偏差估计值：

相关函数的组合方式为：

R_E＝αR_PE+(1-α)R_DE

R_P＝αR_PP+(1-α)R_DP

R_L＝αR_PL+(1-α)R_DL

式中，α为组合系数，0＜α＜1；

如前所述：

R_PP＝I_PP+jQ_PP

同理得：

R_PE＝I_PE+jQ_PE

R_PL＝I_PL+jQ_PL

其中，数据分量的相关函数计算和组合是可选的：当无需组合数据分量用于信号同步时，舍弃数据基带参考波形产生器部分；当采用数据分量和导频分量联合跟踪时，数据位的取值来自解调输出，或自于已知电文数据。

2.根据权利要求1所述一种TD-AltBOC信号的接收装置，其特征在于，所述时分复数相关模块具体用于在奇数码片时刻，采样基带信号和本地波形数据部分相关；在偶数码片时刻，采样基带信号和本地波形导频部分相关。