[发明专利]一种针对残留载波调制的多速率档自适应解调系统

摘要

一种针对残留载波调制的多速率档自适应解调系统，该系统主要针对CCSDS临近链路标准协议中规定的采用曼彻斯特编码残留载波的BPSK调制方式，可以在没有先验信息的情况下，估计出信息速率，并实现低复杂度的跟踪和解调。本发明通过精细滤波和窄带宽环路跟踪，实现对载波的提取跟踪；通过科斯塔斯环的跟踪，将载波锁定在I支路上，将信号锁定在Q支路上；通过多级抽取滤波，实现对各个速率档信号的抽头提取；根据曼彻斯特编码的特性，将各速率抽头上的Q支路信号进行匹配相关和能量积分，从而在不需要知道传输信息的条件下，通过对能量积分的判决，判断出当前传输数据的速率，从而实现自适应解调。

主权项

1.一种针对残留载波调制的多速率档自适应解调系统，其特征在于包括：下变频模块(1)、滤波抽取模块(3)、载波跟踪模块(2)、速率估计模块(4)和解调模块(5)，其中：下变频模块(1)：接收带通采样后输出的带有固定频偏的射频信号以及载波跟踪模块(2)输出的载波信号，产生与所述载波信号频率一致的载波，并利用产生的载波对带有固定频偏的射频信号进行下变频处理，得到没有频偏的I路信号和Q路信号输出给滤波抽取模块(3)；滤波抽取模块(3)：根据发射信号可能传输的N个速率档R1，R2，……RN，对下变频模块(1)输出的I路信号和Q路信号进行逐级滤波和信号抽取，在第i级得到传输速度为Ri的I路信号和Q路信号，并将得到的Q路信号及其延迟信号输出给速率估计模块(4)，所述延迟信号由Q路信号延时Tsi时间后得到，i＝1，2，3，……N，在第N+1级得到中心载波信号输出给载波跟踪模块(2)，其中Tsi为第i级滤波和信号抽取后曼彻斯特编码的符号周期；载波跟踪模块(2)：鉴别中心载波信号的频偏，对鉴别得到的频偏进行平滑滤波后，产生频偏对应的载波信号输出给下变频模块(1)；速率估计模块(4)：对滤波抽取模块(3)每一级输出的Q路信号和Q路信号的延迟信号分别进行累加判决，经过比较得到累加结果的最大值和最大值对应的信号支路，根据最大值对应的滤波抽取模块(3)级数确定发射信号当前传输的速率档，将该速率档和最大值对应的信号支路输出给解调模块(5)；所述速率估计模块(4)包括N个累加判决器和一个判决比较器，第i个累加判决器对滤波抽取模块(3)第i级输出的Q路信号和Q路信号的延迟信号分别进行累加判决，所述第i个累加判决器包括两个正负循环累加器、累加比较器、乘法器和判决器，其中一个正负循环累加器用于累加滤波抽取模块(3)第i级输出的Q路信号，并将累加结果SUM1输出给累加比较器；另一个正负循环累加器用于累加滤波抽取模块(3)第i级输出的Q路信号的延迟信号，并将累加结果SUM2输出给累加比较器；累加比较器判断SUM1和SUM2的大小，将SUM1和SUM2中的最小值SUM_min输出给乘法器，将SUM1和SUM2中的最大值SUM_max以及SUM_max对应的信号支路输出给判决器；乘法器将SUM_min乘以系数k后输出给判决器，其中1＜k＜2；判决器比较k×SUM_min与SUM_max的大小，如果SUM_max>k×SUM_min，则输出SUM_max以及SUM_max对应的信号支路给判决比较器，否则，不输出；判决比较器对各个累加判决器输出的结果进行比较，得到累加结果的最大值和最大值对应的信号支路，根据最大值对应的滤波抽取模块(3)级数确定发射信号当前传输的速率档，将该速率档和最大值对应的信号支路输出给解调模块(5)；解调模块(5)：从最大值对应的信号支路中提取信号，按照速率估计模块输出的速率档信息对提取的信号进行解调并输出。