[发明专利]适应VDE多调制体制的频率同步系统

权利要求书

1.一种适应VDE多调制体制的频率同步系统，其特征在于，包括频率相关同步模块及AFC模块，所述频率相关同步模块用于对接收信号进行频率粗同步、细同步及精细同步，所述AFC模块包括串联的两级AFC环，其中，一级AFC环用于对所述频率相关同步模块的输出信号进行快速同步处理，二级AFC环用于对所述频率相关同步模块的输出信号进行残余频偏的精准跟踪补偿；

其中，接收机本地存储有本地频域同步序列，所述频率相关同步模块通过将所述接收信号变换到频域后，再与所述本地频域同步序列及其循环位移序列做相关运算，首先以频率间隔Δx¹获得参考频率集，对集合中的每一个假设分量做频率相关同步，得到此次频偏估计值将所述频偏估计值作为下一步搜索的中点，向前后各扩大Δx¹/2作为搜索范围，以小于Δx¹的间隔Δx²作频率相关，得到下一次频偏估计的频率中点再设以小于Δx²的频率间隔Δx³作频率相关，得到最终的频偏估计结果依次分步进行三级频偏估计，以完成频率粗同步、细同步及精细同步；

所述AFC模块通过对鉴相器输入信号设置先验条件，并应用符号鉴相的方式识别到相位误差的方向信号来控制环路滤波器输出的相位误差信号，相位控制器利用所述相位误差信号生成新的频率控制字输出至压控振荡器，压控振荡器利用所述频率控制字控制其输出信号的频率及相位以实现对AFC环接收信号的残余频偏的持续跟踪和补偿。

2.根据权利要求1所述的适应VDE多调制体制的频率同步系统，其特征在于，所述频率相关同步模块包括依次串接的粗同步模块、细同步模块及精细同步模块，分别用于将所述接收信号进行信号频偏的粗同步、细同步及精细同步处理。

3.根据权利要求1所述的适应VDE多调制体制的频率同步系统，其特征在于，所述AFC环包括依次单向环形串接的混频器、低通滤波器、判决器、鉴相器、环路滤波器、相位控制器及压控震荡器，混频器将输入信号与压控震荡器的输出信号进行相乘得到混频信号，所述混频信号经所述低通滤波器进行低通滤波后输入所述判决器进行判真处理，再通过所述鉴相器进行相位误差方向估计，经所述环路滤波器和相位控制器后得到更新的频率控制字以调整所述压控振荡器的输出频率，实现对输入信号的频率补偿；

其中，所述频率相关同步模块的输出信号输入至所述一级AFC环的混频器以与所述一级AFC环的压控震荡器的输出进行相乘，所述一级AFC环的环路滤波器输出端与所述二级AFC环的环路滤波器输入端连接，所述二级AFC环的低通滤波器输出得到精准跟踪补偿的信号。

4.根据权利要求3所述的适应VDE多调制体制的频率同步系统，其特征在于，所述一级AFC环的输入信号经数据延迟模块处理后输入所述二级AFC环的混频器。

5.根据权利要求3所述的适应VDE多调制体制的频率同步系统，其特征在于，所述判决器设有先验条件：所述判决器的输出信号在进入所述鉴相器前信号采样点需满足：

式中，α＝0.618，Q_K为混频器的输入信号与NCO产生的同相载波信号相乘并通过低通滤波器的信号，I_K为混频器的输入信号与NCO产生的正交载波信号相乘并通过低通滤波器的信号。

6.根据权利要求3所述的适应VDE多调制体制的频率同步系统，其特征在于，所述鉴相器使用通用型Costas环进行相乘鉴相，通过符号鉴相的方式得到相位误差的方向信号(+1，-1)，并将该方向信号输出至所述环路滤波器。

7.根据权利要求6所述的适应VDE多调制体制的频率同步系统，其特征在于，所述环路滤波器为所述Costas环建立反馈环路，当所述鉴相器的结果为正时，所述环路滤波器输入+1；当所述鉴相器结果为负时，所述环路滤波器输入-1。

8.根据权利要求3或6或7所述的适应VDE多调制体制的频率同步系统，其特征在于，所述环路滤波器为二阶环路滤波器，其中，一级AFC环的环路滤波器的系数大于二级AFC环环路滤波器系数。