CN103973321A - 提高多音调频信号接收机灵敏度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种提高多音调频信号接收机灵敏度的方法，旨在提供一种解决载波大多普勒频率条件下，提高多音调频信号接收机灵敏度的实现方法。本发明通过下述技术方案予以实现：在延迟线解调电路前，增加傅立叶变换FFT的鉴频处理电路，首先把送入接收机中的多音调频信号，通过变频器混频送入模数转换器采样，采样信号分成两路，一路通过傅立叶变换FFT电路、鉴频处理电路，提取出多音调频信号载波的多普勒频率，将该多普勒频率转化为对应的频率控制字加载到数控振荡器NCO上，与另一路信号进行混频，通过带通滤波器BPF滤波，再分成两路，一路经延时器延时τ时间后与另一路多音调频信号相乘，经低通滤波器LPF滤波送至解调器进行多音调频信号的解调，输出信息数据。

Description

提高多音调频信号接收机灵敏度的方法

技术领域

本发明是关于无线通信领域中，为多音调频信号接收机提供的一种提高接收机灵敏度的方法。

背景技术

在无线通信领域，调频是一种常用的信号技术体制，多音调频信号是调频信号中的一种类型。多音调频信号主要采用延迟线的解调方法，其解调具有时间短、适应突发信号等优点，因此，多音调频信号常用于实现飞行器的飞行安全控制功能。作为飞行器的飞行安全控制链路，其信号传输可靠性要求高，信号传输链路应具有足够的系统余量，才能确保多音调频信号接收机能可靠接收信号，并正确解调出调制信息。然而，随着无线通信系统工作频率的不断提高，针对飞行速度较快的飞行器，将在多音调频载波信号上引入很大的多普勒频率，接收机接收到多音调频信号的多普勒频率有时高达数百kHz量级，解调这种具有大多普勒频率的多音调频信号，采用常规的延迟线解调方法，大多普勒频率将降低接收机的接收灵敏度。对于需要采用高灵敏度接收的多音调频信号无线通信系统，采用常规的延迟线解调方法，实现高灵敏度接收的技术实现难度很大。因此，迫切需要寻求高灵敏度接收大多普勒频率的多音调频信号接收机的实现方法。

发明内容

本发明的目的是针对大多普勒频率的多音调频信号，提出一种解决载波大多普勒频率条件下，提高多音调频信号接收机灵敏度的实现方法。

本发明解决现有技术问题所采用的方案是：一种提高多音调频信号接收机灵敏度的方法，其特征在于包括如下步骤：在延迟线解调电路前，增加傅立叶变换FFT的鉴频处理电路，首先把送入接收机中的多音调频信号，通过变频器进行下混频处理后，输出的中频模拟信号送入模数转换器ADC进行采样，将采样信号分成两路，一路通过傅立叶变换FFT电路，经鉴频处理电路，提取出多音调频信号载波的多普勒频率，预先去除载波信号多普勒频率，将该多普勒频率转化为对应的频率控制字加载到数控振荡器NCO上，把产生的多普勒频率信号与另一路信号进行混频，然后通过带通滤波器BPF滤波处理，抵消接收多音调频信号的载波多普勒频率，把去除了载波多普勒频率的多音调频信号再分成两路，一路经延时器延时τ时间后与另一路多音调频信号相乘，经低通滤波器LPF滤波处理，送至解调器进行多音调频信号的解调，输出信息数据。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

本发明针对具有大多普勒频率的多音调频信号，采用了与传统的延迟线解调方法不同的技术实现途径。在传统的延迟线解调电路前，增加了傅立叶变换FFT的鉴频处理电路，用于实时提取出载波信号多普勒频率值，通过傅立叶变换FFT电路完成信号的鉴频处理，实时抵消载波多普勒频率，减小多音调频信号的解调处理带宽。信号带宽减小后，其解调器对输入信号的信噪比要求将会降低，从而就能提高接收机的接收灵敏度。该方法可以完全适应任何大多普勒频率的多音调频信号的高灵敏度接收。

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是本发明一种提高多音调频信号接收机灵敏度方法的原理框图。

具体实施方式

参阅图1。在以下实施例中，提高多音调频信号接收机灵敏度方法，在延迟线解调电路前，增加傅立叶变换FFT的鉴频处理电路，首先把送入接收机中的多音调频信号，通过变频器进行下混频处理后，输出的中频模拟信号送入模数转换器ADC进行采样，将采样信号分成两路，一路通过傅立叶变换FFT电路，经鉴频处理电路，提取出多音调频信号载波的多普勒频率，预先去除载波信号多普勒频率，将该多普勒频率转化为对应的频率控制字加载到数控振荡器NCO上，把产生的多普勒频率信号与另一路信号进行混频，然后通过带通滤波器BPF滤波处理，抵消接收多音调频信号的载波多普勒频率，将去除了载波多普勒频率的多音调频信号分成两路，一路经延时器延时时间τ＝T/4，T为载波周期，延时τ＝T/4后的信号为：s(t)＝Asin(2πf₀(t-T/4)+φ(t-T/4))，其中，A是信号峰值幅度，f₀是载波信号频率，是信号瞬时相位，v(t)是调制信号，k是频偏常数。

然后与另一路已去除了载波多普勒频率的多音调频信号相乘，经低通滤波器LPF滤波处理，经处理后送至解调器进行多音调频信号的解调，解调的信号为：

s^*(t)＝-Asin(φ(t)-φ(t-T/4))

解调器解调输出信号为：

$v\left(t\right)=\frac{-4s^{*}\left(t\right)}{\mathrm{\π}{A}^2\mathrm{Tk}}$

实现多音调频信号的解调，输出信息数据。

Claims (3)

1.一种提高多音调频信号接收机灵敏度的方法，其特征在于包括如下步骤：在延迟线解调电路前，增加傅立叶变换FFT的鉴频处理电路，首先把送入接收机中的多音调频信号，通过变频器进行下混频处理后，输出的中频模拟信号送入模数转换器ADC进行采样，将采样信号分成两路，一路通过傅立叶变换FFT电路，经鉴频处理电路，提取出多音调频信号载波的多普勒频率，预先去除载波信号多普勒频率，将该多普勒频率转化为对应的频率控制字加载到数控振荡器NCO上，把产生的多普勒频率信号与另一路信号进行混频，然后通过带通滤波器BPF滤波处理，抵消接收多音调频信号的载波多普勒频率，把去除了载波多普勒频率的多音调频信号再分成两路，一路经延时器延时τ时间后与另一路多音调频信号相乘，经低通滤波器LPF滤波处理，送至解调器进行多音调频信号的解调，输出信息数据。

2.按权利要求1所述的提高多音调频信号接收机灵敏度的方法，其特征在于，一路经延时器延时时间τ＝T/4，T为载波周期，延时τ＝T/4后的信号为：s(t)＝Asin(2πf₀(t-T/4)+φ(t-T/4))，其中，A是信号峰值幅度，f₀是载波信号频率，是信号瞬时相位，v(t)是调制信号，k是频偏常数。

3.按权利要求2所述的提高多音调频信号接收机灵敏度的方法，其特征在于，与另一路已去除了载波多普勒频率的多音调频信号相乘，经低通滤波器LPF滤波处理，经处理后送至解调器进行多音调频信号的解调，解调的信号为：

s^*(t)＝-Asin(φ(t)-φ(t-T/4))

解调器解调输出信号为：实现多音调频信号的解调，输出信息数据。