[实用新型]一种信号接收机的QAM信号载波相位跟踪装置

说明书

本实用新型提供了一种信号接收机的QAM信号载波相位跟踪装置，QAM信号载波相位跟踪装置包括有射频前端板块、模数转换模块、现场可编程门阵列模块、图形处理器，射频前端板块通过其内对的多个变频通道与多个模数转换模块分别通信连接，多个模数转换模块均与现场可编程门阵列模块通信连接，现场可编程门阵列模块通过串行总线接口与图形处理器通信连接；图形处理器包括载波相位剥离模块、鉴相器、开环估计模块、环路滤波器以及本地载波生成模块；本实用新型能够解决低更新频度的DD‑PLL环路无法修正由相位噪声引入的短期载波相位波动问题。

技术领域

本实用新型涉及通信信号解调和侦测终端技术领域，具体涉及一种信号接收机的QAM信号载波相位跟踪装置。

背景技术

载波相位同步是正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation，简称为“QAM”）信号解调处理的关键环节，其同步精度直接决定了QAM信号解调性能，QAM信号载波相位同步通常采用QAM信号载波相位闭环跟踪的形式。

信号发射机和接收机在QAM信号载波相位闭环跟踪时，其内QAM信号载波相位跟踪装置一般采用较低的更新频度和较长的环路更新间隔，有利于提高QAM信号载波相位跟踪装置的计算和处理效率，然而信号发射机和接收机均存在相位噪声，其会导致载波相位在短期内会存在缓慢波动，常规的载波相位跟踪装置，一般将载波相位误差信息建立模型，然后驱动本地载波相位生成，这样更新期间内的载波相位波动将导致星座图晃动。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种信号接收机的QAM信号载波相位跟踪装置，能够完成信号解调以及解决低更新频度的直接判决锁相环环路无法修正由相位噪声引入的短期载波相位波动问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种信号接收机的QAM信号载波相位跟踪装置，QAM信号载波相位跟踪装置包括有射频前端板块、模数转换模块、现场可编程门阵列模块、图形处理器，射频前端板块通过其内对的多个变频通道与多个模数转换模块分别通信连接，多个模数转换模块均与现场可编程门阵列模块通信连接，现场可编程门阵列模块通过串行总线接口与图形处理器通信连接；图形处理器包括载波相位剥离模块、鉴相器、开环估计模块、环路滤波器以及本地载波生成模块；

载波相位剥离模块，用于对输入的基带复信号进行载波相位剥离，获得基带复信号；鉴相器，与载波相位剥离模块通信连接，用于将基带复信号及其判决符号进行鉴相，获得载波相位误差信息；开环估计模块，与鉴相器通信连接，用于根据载波相位误差信息建立二阶函数模型，并计算得到二阶函数信息；环路滤波器，与开环估计模块通信连接，用于根据二阶函数信息输出载波频率预测信息；本地载波生成模块，与环路滤波器通信连接，用于根据载波频率预测信息，自动生成本地载波频率信息。

进一步地，图形处理器还包括有与开环估计模块通信连接的载波相位修正模块，载波相位修正模块用于修正载波相位，获得修正后的基带复信号。

进一步地，QAM信号载波相位跟踪装置还包括有功分器和多个滤波器，功分器与多个滤波器分别通信连接，多个滤波器与射频前端板块内的多个变频通道分别通信连接。

本实用新型通过射频前端板块接收来自低噪声放大器输出的射频信号，进入其内腔体滤波器进行滤波，再进入变频器通道，完成放大、变频和滤波处理，得到多路中频模拟信号，然后数字单元接收多路中频信号，完成模数转换，进入现场可编程门阵列模块FPGA和图形处理器GPU，完成解调工作。

信号解调过程中，图形处理器GPU根据QAM信号载波相位误差在短期内的缓慢变化关系和QAM信号载波相位误差随时间的变换关系，通过开环估计模块根据载波相位误差信息建立二阶函数模型，并计算得到二阶函数信息，并自动生成本地载波相位，修正当前更新时间间隔内的载波相位误差，从而达到完全修正载波相位波动导致的星座图晃动的目的。

附图说明