[发明专利]一种Pi/8 D8PSK解调的载波频偏估计方法

摘要

本发明提供了一种Pi/8D8PSK解调的载波频偏估计方法，对Pi/8D8PSK中频信号进行数字正交下变频、低通滤波，得到Pi/8D8PSK调制的基带信号，采用平方定时恢复算法对基带信号进行位同步运算，将位同步后的数据加窗函数，减少能量泄漏；为了避免频偏较小时频率分辨率达不到要求，导致频偏估计精度变差，对加窗之后的数据16方运算后进行FFT运算，对FFT运算结果求模，计算最大值对应频率点乘以分辨率带宽再除以16，得到频偏估计值；为提高频率分辨率带宽适当加大采样的码元个数；为了提高运算效率，调用FFTW来实现FFT运算，实现了对DFT的频偏估计算法的改进。随着复杂算法软件化实现方法的普及，以上方法工程实现复杂度大大降低。相对于已有的DFT频偏估计算法，提高了精度和效率，对能量泄漏抑制也有提高，便于工程实现。

主权项

1.一种Pi/8D8PSK解调的载波频偏估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对Pi/8D8PSK中频信号进行数字正交下变频、低通滤波，得到Pi/8D8PSK调制的基带信号X(n)：X(n)＝XI(n)+j*XQ(n)j表示复数信号的虚部份量；步骤S2：采用平方定时恢复算法对基带信号进行位同步运算，首先计算最大抽样点的偏移位置Ph，范围为大于‑1/2，小于1/2：X(n)为位同步前Pi/8D8PSK调制的基带信号，为复数形式，L为一帧数据的码元数，N为一个码元的采样点数，由于Ph范围为大于‑1/2，小于1/2，所以如果计算的Ph小于0，则Ph＝Ph+1.0；一帧数据的最大抽样点为：InterMax(i)＝(Ph+i)*N+1；i＝0，1，…，L‑1位同步后的正交信号如下：I(i)＝XI(InterMax(i))；i＝0，1，…，L‑1Q(i)＝XQ(InterMax(i))；i＝0，1，…，L‑1；步骤S3：位同步后的I(n)、Q(n)进行加窗运算，得到Ic(n)、Qc(n)，窗函数为Win(n)，由Matlab生成，类型为hanning窗，长度为L，Ic(i)＝I(i)*Win(i)；i＝0，1，…，L‑1Qc(i)＝Q(i)*Win(i)；i＝0，1，…，L‑1位同步后的I(n)、Q(n)写成复数形式如下：BitSyncSym(n)＝Ic(n)+j*Qc(n)；j表示复数信号的虚部份量；步骤S4：对加窗之后的数据16次方运算BitSyncSym(n)¹⁶，然后进行FFT运算，得到FFTSym(n)，FFT点数FFT_Len取值为L，调用FFTW来实现FFT运算，频率分辨率带宽为码元速率SymSample除以FFT_Len；步骤S5：对FFT运算结果FFTSym(n)求模，计算模的最大值MaxMag对应的频率点PointOffset，PointOffset乘以频率分辨率带宽再除以16，得到频偏估计值Δf。步骤S6：利用频偏估计值Δf对位同步后的信号进行频偏补偿，其中位同步后的信号BitSym(n)＝I(n)+j*Q(n)，因此频偏补偿后的信号:FreqOffsetBitSym(n)＝BitSym(n)*e^{‑j*2*π*Δf*n}。