CN102394672B - 载波相位不连续信号的频率跟踪方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的载波相位不连续信号的频率跟踪方法，旨在提供一种能够不依赖鉴别相位变化率来实现频率同步的方法。本发明通过下述技术方案予以实现：在多普勒频偏不确定范围内，进行等间隔或非等间隔划分得到多组频率槽，接收机每个频率槽对应的数控振荡器产生各自的正弦和余弦信号，接收机本地正余弦信号对AD后的输入数字中频信号分别进行解调，再分别经解扩模块获得各频率槽的积分值，通过多个频率槽的积分值来鉴别频差，频差通过环路滤波器后得到频率控制字Fcw，直接送给主槽数控振荡器产生主槽本地信号，频率控制字Fcw加上分槽值后得到各分槽频率控制字，分别送给各分槽数控振荡器产生各分槽本地信号，构成一个实现载波相位非连续系统的频率跟踪闭环。

Description

载波相位不连续信号的频率跟踪方法
技术领域
本发明涉及一种主要应用于信号频段很宽的直序跳频混合扩频系统，载波相位不连续信号的频率跟踪方法。
背景技术
直序跳频混合的扩频系统，尤其信号带宽很宽时，首先模拟电路需要一定的稳定时间，其次跳频带宽很宽的信号需要多个DDS共同构成，这些都会导致每跳之间载波相位的不连续。现有载波跟踪环技术依赖鉴别相位变化率来实现频率同步，它的鉴频器是通过Ｉ支路和Ｑ支路积分值来计算出△t时间内相位的变化率，当信号相位不连续时，通过现有数字鉴频技术就会得到错误的频率值，使得现有载波跟踪环技术不能跟踪载波相位不连续信号的频率。
在图２所示的现有技术中，载波跟踪环由解调模块、解扩模块、鉴频器、环路滤波器和数控振荡器组成。由I支路(同相支路)积分值和Q支路(正交支路)积分值进行频差鉴定，其输入中频信号首先与接收机本地数控振荡器产生的本地正弦(SIN)信号和余弦(COS)信号分别经解调模块实现解调，解调模块输出的Ｉ支路和Ｑ支路信号分别经解扩模块实现解扩，解扩模块输出的Ｉ支路和Ｑ支路积分值送入鉴频器进行频差计算，鉴频器输出的频差进入环路滤波器进行滤波，环路滤波器输出的频率控制字送入数控振荡器进行相位累加和正弦查表与余弦查表，查表输出的本地正弦信号和余弦信号反馈送入解调模块，构成闭环实现载波跟踪。由I支路和Q支路积分值进行鉴别频差的原理是先鉴别相位，再鉴别相位变化率，若信号的载波相位不连续，则鉴别出来的频差值是错误的，导致本地载波跟踪不上输入信号，这种依赖鉴别相位变化的现有载波跟踪环技术不能实时跟踪载波相位非连续信号的频率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的存在的不足之处，提供一种能够实时跟踪载波相位非连续信号频率，不依赖鉴别相位变化率来实现频率同步的方法，以解决现有载波环技术不能跟踪载波相位不连续信号频率的问题。
本发明解决现有技术问题所采用的方案是：一种载波相位不连续信号的频率跟踪方法，其特征在于包括如下步骤：在多普勒频率偏不确定范围内，将接收机多普勒频率划分为等间隔或非等间隔多组频率槽；每个不同多普勒频率槽对应的多个本地数控振荡器产生多路本地正弦(SIN)信号和余弦 (COS)信号，接收机本地正弦信号和余弦信号对模数转换 (AD)后输入的数字中频信号，通过解调模块分别进行解调，再分别经与解调模块相串联的各路解扩模块分别解扩获取各频率槽的积分值，并将获得的多路积分值送入鉴频器进行鉴频，再把鉴频输出的频差送至环路滤波器进行滤波得到频率控制字Fcw，直接送给主槽数控振荡器产生主槽本地正弦信号和余弦信号；由加法器将频率控制字Fcw和每个频率分槽值做相加得到的各分槽频率控制字，分别送给各分槽数控振荡器产生各分槽本地正弦信号和余弦信号，分槽的本地正弦信号和余弦信号分别反馈给各自的解调模块，构成一个对相位不连续信号的频率跟踪环。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
本发明利用多普勒频偏与积分值大小的关系，结合频率槽的灵活划分，划分频率槽得到多路解扩积分值，通过各频率槽对应的多路积分值和与之对应的多普勒槽值进行频差鉴定。用多路频率槽解调、多路解扩、多路积分值和频率槽值参与的鉴频、环路滤波器、多路数控振荡器五个步骤构成一个闭环，代替现有技术由I支路(同相支路)积分值和Q支路(正交支路)积分值进行频差鉴定，实现了对相位非连续信号进行稳定的频率跟踪，而且在能保证多普勒频率跟踪精度的同时，也能兼顾信号多普勒频率的高动态变化，解决了现有技术不能对载波相位不连续信号的频率跟踪问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本专利进一步说明。
图1是载波相位不连续信号的频率跟踪原理框图。
图2是现有载波跟踪环的原理框图。
具体实施方式
参阅图1。在多普勒频率偏不确定范围内，可以将接收机多普勒频率划分为等间隔或非等间隔多组频率槽；频率槽的划分，是根据信号的多普勒动态范围，对信号频率进行跟踪的精度要求，同时考虑电路的复杂性与数字芯片资源，一般可以划分成3到10个频率槽。频率槽的设置可以适应不同动态的跟踪，若信号多普勒动态低，要求频率跟踪精度高，可以把频率槽划分得细密些；若信号多普勒动态高，频率槽应设置得宽；还可以把离中心槽附近的频率槽划分得细密，离中心槽远处的频率槽划分得宽，这样既能满足跟踪精度又能兼顾信号多普勒大动态。
基带设备通过不同多普勒频率槽对应的多个本地数控振荡器产生多路本地正弦 (SIN)信号和余弦 (COS)信号，对接收的模数转换 (AD)后的数字中频信号通过解调模块分别进行解调，解调输出再和本地直扩码和跳频图案产生模块的输出一起送至各路解扩模块分别解扩获得多路积分值。解扩模块将解扩获得的多路积分值通过求模单元送入鉴频器进行鉴频。频差的鉴别计算方法，通过比较多路求模单元输出的模值大小，选择最大模值对应的多普勒频率槽频率值作为鉴频器结果。
鉴频器输出的频差通过环路滤波器进行滤波后，把得到的频率控制字Fcw送给主数控振荡器产生主槽本地正弦信号和余弦信号。环路滤波器产生的频率控制字Fcw和每个频率分槽值经加法器相加得到每个分槽的频率控制字，每个分槽的频率控制字分别送给对应的分槽数控振荡器产生本频率槽的本地正弦信号和余弦信号，这些本地正弦信号和余弦信号分别反馈给各自的解调模块，构成一个对相位不连续信号的频率跟踪闭环。
以多普勒不确定范围为1000Hz，频率槽分为3个为例，具体步骤如下：
（1）3个频率槽解调：把0Hz处划分成主槽，500Hz处划分为第一分槽，-500Hz处划分为第二分槽，这样的三个频率槽就能覆盖完1000Hz不确定范围。主槽数控振荡器输出载波相位，载波相位通过正弦查表和余弦查表后得到接收机主槽本地正弦信号和余弦信号，主槽本地正弦信号和余弦信号分别与输入的数字中频信号进行相乘 (二进制序列用异或代替)，实现主槽的解调，第一分槽和第二分槽与主槽同样地并行解调。
（2）3个频率槽解扩：本地直扩码和跳频图案产生模块输出当前跳频频率值、当前直序扩频码片值，同时送给6个解扩模块并通过6个解扩模块对6个解调模块输出的6路解调序列并行解扩。主槽解扩后输出正交2路积分值，正交2路积分值进行求模运算得到主槽积分值，同样，第一分槽和第二分槽也进行求模得到各自积分值。
（3）鉴频器：主槽和第一分槽、第二分槽共3路积分值送给鉴频器，鉴频器选择最大积分值对应的多普勒频率槽值作为输出结果。
（4）环路滤波器：环路滤波器对鉴频器输出的频差进行滤波，用以降低噪声以便在其输出端对多普勒频差产生精确的估计。
（5）3路数控振荡器：环路滤波器输出频率控制字Fcw，Fcw直接送给主槽数控振荡器，Fcw加上500Hz送给第一分槽数控振荡器，Fcw减去500Hz送给第二分槽数控振荡器，3路数控振荡器同时独立工作。

Claims (6)

1.一种载波相位不连续信号的频率跟踪方法，具有如下技术特征，在多普勒频偏不确定范围内，将接收机多普勒频率划分为等间隔或非等间隔的多组频率槽，每个不同多普勒频率槽对应的多个本地数控振荡器产生多路本地正弦(SIN)信号和余弦(COS)信号，接收机本地正弦信号和余弦信号对模数转换 (AD)后输入的数字中频信号通过解调模块分别进行解调，再分别经与解调模块相串联的各路解扩模块分别解扩获取各频率槽的积分值，并将获得的多路积分值送入鉴频器进行鉴频，再把鉴频输出的频差送至环路滤波器进行滤波得到频率控制字Fcw，直接送给主槽数控振荡器产生主槽本地正弦信号和余弦信号，由加法器将频率控制字Fcw和每个频率分槽值做相加得到的各分槽频率控制字，分别送给各分槽数控振荡器产生各分槽本地正弦信号和余弦信号，分槽的本地正弦信号和余弦信号分别反馈给各自的解调模块，构成一个对相位不连续信号的频率跟踪环。
2.按权利要求1所述的载波相位不连续信号的频率跟踪方法，其特征在于，多普勒频率划分成3～10个频率槽。
3.按权利要求1或2所述的载波相位不连续信号的频率跟踪方法，其特征在于，把0Hz处划分成主槽，500Hz处划分为第一分槽，-500Hz处划分为第二分槽，三个频率槽覆盖1000Hz不确定范围。
4.按权利要求3所述的载波相位不连续信号的频率跟踪方法，其特征在于，主槽数控振荡器输出载波相位，载波相位通过正弦查表和余弦查表后得到接收机主槽本地正弦信号和余弦信号，主槽本地正弦信号和余弦信号分别与输入的数字中频信号进行相乘，实现主槽的解调，第一分槽和第二分槽与主槽同样地并行解调。
5.按权利要求3所述的载波相位不连续信号的频率跟踪方法，其特征在于，主槽解扩后输出正交2路积分值，正交2路积分值进行求模运算得到主槽积分值，同样，第一分槽和第二分槽也进行求模得到各自积分值。
6.按权利要求3所述的载波相位不连续信号的频率跟踪方法，其特征在于，环路滤波器输出频率控制字Fcw，Fcw直接送给主槽数控振荡器，Fcw加上500Hz送给第一分槽数控振荡器，Fcw减去500Hz送给第二分槽数控振荡器，三路数控振荡器同时独立工作。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103873105B (zh) * 2014-01-27 2016-07-06 中国电子科技集团公司第十研究所 高动态微弱ds/fh混合扩频信号捕获系统
CN108205145B (zh) * 2016-12-19 2021-07-23 展讯通信（上海）有限公司 Gps频率跟踪方法、装置及gps接收机
CN108055058B (zh) * 2017-11-22 2020-04-28 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 载波多普勒及其变化率的高精度测量方法
CN108900452A (zh) * 2018-05-25 2018-11-27 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 减少频率窗的同步检测方法
CN108880746A (zh) * 2018-05-25 2018-11-23 共享智能铸造产业创新中心有限公司 射频通信数据中正确数据的采集方法及其采集系统
CN110572179B (zh) * 2019-07-18 2022-05-24 西安空间无线电技术研究所 一种低信噪比宽带跳扩信号跟踪系统
CN110636022B (zh) * 2019-09-10 2022-02-08 航天恒星科技有限公司 一种降低数据解调门限的信号接收方法及装置
CN111077370A (zh) * 2020-01-02 2020-04-28 哈尔滨理工大学 一种改进的递归离散傅里叶变换检测法
CN112261663B (zh) * 2020-09-30 2023-06-20 北京智芯微电子科技有限公司 多台区组网时的同频干扰抑制方法、系统及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1745625B1 (en) * 2004-05-12 2008-01-23 THOMSON Licensing Carrier phase ambiguity correction via dc offset
CN101975957A (zh) * 2010-09-21 2011-02-16 北京航空航天大学 一种基于模糊控制的高动态gps接收机载波跟踪环路
CN102096077A (zh) * 2010-11-12 2011-06-15 北京航天自动控制研究所 一种基于rsl的低噪声gps载波跟踪方法
CN102116865A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 中国科学院微电子研究所 一种超高灵敏度的gnss信号的载波跟踪方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5360205B2 (ja) * 2008-10-24 2013-12-04 日本電気株式会社 移動通信端末におけるドップラー拡散評価装置及び方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1745625B1 (en) * 2004-05-12 2008-01-23 THOMSON Licensing Carrier phase ambiguity correction via dc offset
CN102116865A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 中国科学院微电子研究所 一种超高灵敏度的gnss信号的载波跟踪方法
CN101975957A (zh) * 2010-09-21 2011-02-16 北京航空航天大学 一种基于模糊控制的高动态gps接收机载波跟踪环路
CN102096077A (zh) * 2010-11-12 2011-06-15 北京航天自动控制研究所 一种基于rsl的低噪声gps载波跟踪方法

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