[发明专利]一种基于FPGA的高速16apsk信号的相位模糊校正方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的高速16apsk信号的相位模糊校正方法。该相位校正方法是在对中频输入信号进行采样、数字下变频及同步的基础上进行的，其通过帧同步中相关峰值的实部虚部关系估计出相位模糊值，再进行相位模糊校正。本发明已成功应用在码速率为800Mbps的16apsk调制解调器中。

技术领域

本发明涉及无线电测控和通信领域中一种基于FPGA的高速16apsk信号的相位模糊校正方法，该方法对APSK高阶调制方式在卫星通信、航空测控等领域的应用具有重要意义。

背景技术

随着信息技术、通信技术的快速发展及航空、航天技术的进步，人们对信息量的需求也越来越大，各个领域对信息量及信息的传输速率提出了越来越高的要求，因此，在带宽资源受限的今天，如APSK等高阶调制方式发挥的作用越来越明显，DVB-S2系统已经采用16/32-apsk信号作为它的一种重要调制方式，而64-APSK也是欧空局MHOMS项目的重点研究调制方式之一。然而，若接收端采用相干解调方式，则在载波恢复的过程中，可能出现相位模糊的问题，如4-12-apsk(16-apsk)，可能存在12相模糊。相位模糊将导致解调后的数据比特翻转，降低系统的可靠性。目前，一种广泛采用克服接收端相位模糊问题的解决方法是在发射端采用差分码相位调制，而在接收端使用差分检测进行解调，因不必恢复载波，从而消除了相位模糊的影响，但会造成2～3dB的性能损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于解决上述背景技术中采用16apsk调制解调体制，相干解调时会出现相位模糊的问题，提出一种基于FPGA的高速16apsk信号的相位模糊校正方法。本发明具有不增加设备复杂度，适于现有硬件水平实现、不降低系统性能的特点。

本发明所要解决的技术问题由以下技术方案实现：

一种基于FPGA的高速16apsk信号的相位模糊校正方法，包括以下步骤：

(1)对中频16apsk信号进行A/D采样，并对采样后的信号进行数字下变频及数字匹配滤波，得到I、Q两路数字基带信号；

(2)对I、Q两路数字基带信号依次进行定时同步、载波同步以及帧同步处理，得到相关峰的实部和虚部及帧同步基带信号；

(3)根据步骤(2)相关峰的实部虚部关系，估计出相位模糊值，依据相位模糊值对帧同步基带信号进行相位模糊校正；

(4)对相位模糊校正后的帧同步基带信号进行均衡、解调及译码得到比特信息。

其中，步骤(3)包括以下步骤：

(301)根据相关峰的实部、虚部利用CORDIC算法，计算相位模糊值；

(302)利用相位模糊值通过基于查找表的方式，得到正交的正余弦信号；

(303)根据步骤(301)和(302)的硬件延时，将帧同步基带信号进行相应延时；

(304)将步骤(303)的延时后的帧同步基带信号与步骤(302)的正余弦信号进行混频，完成相位模糊校正。

本发明与背景技术相比具有如下优点：

1.本发明适于现有硬件水平实现；

2.本发明不增加设备复杂度，不降低系统性能；

附图说明

图1是本发明原理方框图。

图1中输入信号为中频模拟信号，1为A/D转换模块，2为正交数字下变频模块，3为同步模块(包括符号定时同步、载波同步以及数据帧同步)，4为相位模糊校正模块，5为均衡/解调/译码模块。

图2是本发明相位模糊校正原理框图。