[发明专利]一种用于PCM/FM多符号检测的低复杂度位同步方法

摘要

本发明提供了一种用于遥测PCM/FM多符号检测(multi‑symbol detection,MSD)的低复杂度位同步方法。首先，采用MSD的似然比作为定时估计的统计变量，然后可直接利传用统PCM/FM限幅鉴频接收机中的定时同步环路来实现位同步。与传统的基于“迟早门”的MSD位同步方法相比，本发明提供的方法节省了一个高复杂度的MSD支路的运算，极大地降低了接收机存储和计算资源。此外，本发明采用Gardner算法作为定时误差检测单元，便于高速实现。本方法的定时估计误差的归一化方差在低信噪比(SNR)区仍小于0.01，满足了遥测接收机的要求，且误比特率(bit error rate,BER)性能与理想同步情况相比几乎没有损失，有着良好的应用前景。

主权项

1.一种用于PCM/FM的MSD解调的低复杂度位同步方法，其特征在于：步骤1：通过复数相关器组来对PCM/FM信号进行匹配滤波；相关器组分为上下两大组，每组个数是22N个，其中2N+1为MSD的单次检测中观测的符号数目。接收到的PCM/FM信号r(t)表示为：r(t；α)＝s(t；α)ejυ+n(t)  (1)其中α＝{α₁,α₂,…,α_N,…α_2N+1}，α_i＝±1；且有其中g(t)是6阶贝塞尔滤波器的矩形脉冲响应，该函数为本领域内公知，此处不再赘述。步骤1中复数相关器计算的是Λ′(α,τ)＝|∫r(t)s*(t‑τ；α)dt|2，s(t‑τ；α)是本地生成的含有定时误差τ的2N+1个符号的PCM/FM信号。在上面大组的滤波器中，s(t‑τ；α)是中间比特(第N+1个比特)为0的本地PCM/FM信号；下面大组的滤波器中，s(t‑τ；α)是中间比特为1的本地PCM/FM信号。步骤2：从步骤1的两大组匹配滤波结果中分别选择一个最大值，记为Λ′(0|τ)和Λ′(1|τ)，并做减法得到中间比特(第N+1个比特)的似然比L(α,τ)，将其作为定时误差估计量，该似然比实际上也是码元匹配滤波后的结果，直接用于判决。步骤3：在压控振荡器(NCO)控制下，产生插值时钟，采用分段抛物线插值函数，完成对似然比信号的插值。步骤4：将插值后的基带信号，记为x(t)，输入位定时误差检查单元，采用Gandner算法实现定时误差估计，并将结果ut(n)输入到环路滤波器。步骤5：采用一阶环路滤波器实现对定时误差ut(n)的滤波，得到uo(n)送入后级NCO模块。步骤6：在NCO模块，采用插值频率大小可调，插值频率精度可调的直接数字合成(DDS)方法产生插值时钟和具体插值位置参数μ，送往步骤3的插值滤波器。以上步骤3至步骤6迭代进行，直至环路滤波输出达到稳定状态，表明位定时环路锁定，在位定时脉冲的控制下，对插值滤波输出的基带信号进行判决，恢复原始信息比特。