[发明专利]基于数字自闭环的收发时钟间相位模糊估计与补偿方法

说明书

本发明公开的基于数字自闭环的收发时钟间相位模糊估计与补偿方法，属于电子通信和雷达技术领域。本发明通过积分清除电路以及鉴相器比较出实际采样的同步码和本地产生的同步码之间的相位差；再根据环路滤波器滤波后的相位差调整下一次本地码表量化位宽，使得本地码表产生的同步码与采样得到的同步码保持同频同相；通过数字自闭环对采样后信号的跟踪和锁定，得到能够精确恢复接收信号相位信息的本地码表，即实现对接收信号精确跟踪；利用码元计数的方式，根据新旧本地码表之间的间隔时间解算出收发时钟间的相位模糊从而生成解模糊后的时间系统，并以此时间系统作为整个激光通信测距一体化系统的时间坐标，最终实现收发时钟间相位模糊估计与补偿。

技术领域

本发明涉及激光通信测距一体化系统中的收发时钟相位模糊估计与补偿方 法，属于电子通信和雷达技术领域。

背景技术

激光通信测量一体化系统完成测量任务时，需要依靠整个系统具备统一的 时间坐标系统。若发送时间坐标和接收坐标之间的不一致，则会使得测量结果 存在模糊，系统无法完成精确测距。

测距任务需要接收机采样时钟与接收信号的符号速率呈非整数倍关系，所 以发送时钟与发送信号的符号速率一致时，接收时钟与发送时钟会呈非整数倍 关系。收发时钟之间的非整数倍关系导致在系统启动时刻无法保证收发时钟之 间具备固定的相位差，每次系统开机时收发时钟之间都会存在相位模糊，造成 发送时间坐标和接收时间坐标不一致，需要对收发时钟初始相位进行校正。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明公开的基于数字自闭环的收 发时钟间相位模糊估计与补偿方法要解决的技术问题为：在发送时间坐标和接 收时间坐标不一致时，对收发时钟初始相位进行校正，实现激光通信测量一体 化系统时间坐标的统一，即实现收发时钟间相位模糊估计与补偿。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的基于数字自闭环的收发时钟间相位模糊估计与补偿方法，包 括如下步骤：

步骤一：发射机在发送时钟的控制下，产生信息速率为发送时钟频率一半 的帧同步码序列，且序列的帧格式为“帧同步字N₁bit+数据域N₂bit”；

步骤二：接收机收到帧同步码序列后，将帧同步码序列以先入先出的方式 存储在移位寄存器FIFO中，同时以接收时钟对移位寄存器中的数据进行采样。 在M倍采样率的条件下，每个帧同步码序列近似对应M×(N₁+N₂)个采样点，其中 帧同步字近似对应M×N₁个采样点。所述的M为clk_r/R_b；

步骤二中每个帧同步码序列近似对应M×(N₁+N₂)个采样点，其中帧同步字近 似对应M×N₁个采样点，近似对应采样点根据帧同步字长度和信息速率决定而 定。

步骤三：从数据存储寄存器中同时提取超前支路E、即时支路I和滞后支路 L三条支路序列，即时支路I的提取位置与当前周期采样得到的同步序列起始位 置对齐，超前支路E和滞后支路L分别超前和滞后于即时支路一个码元长度；

步骤四：超前支路E、即时支路I和滞后支路L序列分别与本地码表产生的 本地同步码序列进行积分清除运算，积分清除运算原理是将同一时刻超前支路 E、即时支路I和滞后支路L序列中的实际采样点与本地同步码序列对应相乘， 并累加求和，得到三路积分清除结果C_E、C_I、C_L；

步骤五：将步骤四得到的得到三路积分清除结果C_E、C_I、C_L输入鉴相器，根 据公式(1)得到鉴相值ec_k；