[发明专利]一种面向多种带宽和调制方式的载波恢复方法

说明书

本发明提供了一种面向多种带宽和调制方式的载波恢复方法，在保证载波恢复性能的前提下，采用同一架构兼容多种带宽和调制方式，提高了接收机的兼容性和通用性，将多速率DDC与costas环路滤波相结合，在保证架构不变的情况下，采用不同的抽取倍数和鉴相器，实现一种架构对不同带宽和调制方式的信号的载波恢复。本发明采用统一架构，针对不同的带宽信号，能够统一变为12倍或16倍采样进行载波恢复，高了兼容性和灵活性，针对不同的调制方式，只需改变鉴相器的鉴相方式，即可完成对不同调制信号的载波恢复，提高了载波恢复模块的通用型，针对未知信号的侦察分析，可做到实时解调，解决了对未知信号解调的载波恢复问题。

技术领域

本发明涉及数字信号处理领域，尤其是一种载波恢复方法，可在采用一种架构实现对不同带宽和不同的调制方式的信号的载波恢复。

背景技术

通信接收机必须尽可能无失真地恢复出发送端产生的调制信号(模拟调制)或发送序列(数字调制)，从而达到通信的目的。解调一般分为相干解调和非相干解调两类。相干解调性能优于非相干解调。但采用相干方法进行解调时，需要构造一个与发送端的载波同频同相的相干载波，即必须从接收信号中恢复出载波信号，使收发双方载波的频率、相位一致，这一过程称为载波恢复或载波同步。当前通信系统大多采用在发送信号中添加接收方已知的训练序列用于接收端的载波恢复，该方法对于已知发射信号载波频率和训练序列的接收机而言具有较好性能，但对于无法获取发射信号载波频率和训练序列的非合作的接收机，无法采用通过训练序列的方法恢复载波，造成应用场景受限。本方案提出的通过环路跟踪的方式进行载波恢复。当前其他基于环路跟踪的载波恢复方案大都根据特定信号进行设计，只针对某种指定带宽或指定调制方式的信号，在灵活性和通用性方面都有所欠缺。本方案采用一种架构实现对不同带宽和不同调制方式进行载波恢复，提高了灵活性和通用性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种面向多种带宽和调制方式的载波恢复方法，在保证载波恢复性能的前提下，采用同一架构兼容多种带宽和调制方式，提高了接收机的兼容性和通用性。为了解决针对不同调制方式需要不同载波恢复架构以及一种载波恢复架构对应单一带宽等问题，本发明将多速率DDC与costas环路滤波相结合，在保证架构不变的情况下，采用不同的抽取倍数和鉴相器，实现一种架构对不同带宽和调制方式的信号的载波恢复。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)采用具有采样率小于等于310MSPS的高速ADC，对接收信号进行采样处理，采样率设为f_s，实现对带宽≤f_s/2信号的采集，并根据信号载波正交下变频到基带，得到下变频后的基带信号；

(2)根据实际信号带宽，对采集下变频后的基带信号进行抽取并滤波，带宽不同，抽取倍数不同，最终抽取后，采样率为信号带宽N倍；

(3)将抽取后的同相分量I和正交分量Q两路信号进行costas环路滤波，恢复载波：

3.1)抽取滤波后的信号与本地DDS以相位Δ产生的载波信号进行复数相乘；

3.2)判断信号调制类型，如果是QPSK信号和QAM信号，复数乘法后的IQ信号送入鉴相器，进行鉴相处理，得到载波相位误差θ；

θ＝sign(I)*Q-sign(Q)*I

sign(I)表示取I的符号；

如果是8PSK信号，则执行步骤(7)；

3.3)将载波相位误差θ与环路滤波系数K2相乘，并将乘积与上一次的频差值Dfreq相加，得到新的频差值Dfreq'：

Dfreq'＝Dfreq+K2*θ