[发明专利]采用非相干解调模拟目标动态特性的方法

说明书

本发明公开的一种用采用非相干解调模拟目标动态特性的方法，旨在提供一种延时精度高，不需要解调信号、能够高精度动态模拟信号运动特性的方法。本发明通过下述技术方案予以实现：A/D采样之后与固定本振的混频器混频，得到I、Q两路低频信号；控制单元从先入先出队列FIFO中读取I、Q两路低频信号，根据当前目标的运动状态的距离、速度信息计算出整数时延、小数时延和载波多普勒频率等轨道数据，把得到的滤波参数送入多相滤波器，和重采样模块；得到经过延时调整之后的I、Q两路基带数据。经重采样模块进行重采样和载波多普勒调整，恢复出中频数字信号。经过控制单元延时调整和采样载波频率调整的中频数字信号，满足下行中频测控信号的动态特性。

技术领域

本发明涉及一种采用非相干解调方法，特别是对测控信号按照运动轨迹进行动态特性模拟的方法。

背景技术

测控系统无论在研制或使用过程中，需要有一个高度逼真的动态信号来进行联试和检验设备的状态，特别是目标距离可能很近或很远的极限情况下，系统是否正常，尤其是在超远距离下，基带的距离捕获过程是否正常，都需要在平时的试验中得到验证，才能确保执行正式任务时做到一次成功；用户在日常训练中，也需要有一个动态的目标环境来进行日常训练和维护。现有技术对测控信号进行动态模拟，通常采用相干解调的方法将测距信号从调制的中频信号提取之后再进行延时调整。由于采用相干解调的方式对于不同体制的测控信号，需要不同环路模块和捕获模块，算法复杂，硬件资源占用较多，实现难度较大。

在通信系统中，接收端想要从被调制的中频信号中恢复出原来的数字基带信号，就需要对接收信号进行解调。所谓非相干解调，即不需提取载波信息或不需恢复出相干载波的一种解调方法。非相干解调是解调方法的一种，是相对相干解调而言的。非相干解调的优点是可以较少的考虑信道估计甚至略去，处理复杂度降低，实现较为简单，但相比相干解调方法性能下降，从定量角度来看，普遍的结果是非相干解调性能上比相干解调差3dB。在非相干解调中，由于正交解调器的I、Q通道的幅相误差，再加上本振泄漏和直流漂移等因素会带来严重的解调误差。在接收信号中存在解调误差，会产生较强的虚假解调信号，在大动态范围时将导致虚假信号强于某些有用信号。此外有用信号的幅度和相位信息失真，不能充分利用发射信号的物理特征，限制了整个接收系统性能的提高。残余的频差相差对信息数据的正确解调还有较大的影响。由于非相干解调的诸多不利，因此一般的通讯系统在设计上都采用相干解调的方法。由于动态模拟器接收的是地面站送来的测控上行信号，测控上行信号本身是没有噪声、没有动态的强信号，因此非相干解调损失可以忽略不计；同时动态模拟器只在需要将测控信号的基带数据加入延时调整，然后将测控信号再恢复出来，并不是真正的解调数据，因此动态模拟器可采用非相干解调的方法。

现有技术对测距信号进行延时调整是通过调整先入先出队列FIFO寄存器来实现的。延时调整的精度取决于先入先出队列FIFO最小寄存器单元与读写时钟频率。硬件平台和资源决定的先入先出队列FIFO寄存器的最小寄存器单元，读写时钟的频率也受硬件平台限制，不能无限提高，因此硬件平台限制延时调整精度无法提高。进行动态模拟时，只能按照固定的参数进行动态模拟，不能按照运动轨迹实时的进行动态模拟。现有动态模拟方法有上面阐述的功能限制，给用户的使用带来诸多不便，限制了应用的场景。

由于动态模拟器本振信号与测控上行信号不同步，I、Q数据并不是真正的基带数据，存在下述公式(1)形式的频率差和相位差，

I路：-sin((w₁-w₂)t) (1)

Q路：cos((w₁-w₂)t) (2)。

对于普通的解调器，这样的I、Q数据对于数据误码有致命的影响。但是动态模拟器若采用没有环路的非相干解调，动态模拟器只需要将I、Q数据加入延时调整，就可以将测控信号恢复出来，并不需要真正的解调数据，因此动态模拟器可采用非相干解调的方法。

发明内容