CN109889461B - 一种低复杂度并行的载波恢复系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低复杂度并行的载波恢复系统及其方法，系统包括：乘法模块、鉴相模块、环路滤波模块、平滑处理模块、相位补偿模块和数控振荡模块。本发明方法的步骤包括：输入信号；生成查找表；解旋转相位；单路鉴相；环路滤波；产生第一路补偿相位；对频偏估计值进行平滑处理；产生第一路正弦值和余弦值；产生补偿相位值；对查找表复用产生正弦值和余弦值；复用终止条件；输出正弦值和余弦值；恢复载波。本发明采用平滑处理的方式，降低了载波恢复的稳态相位误差；同时采用复用查找表的方式，降低了载波恢复过程中产生正弦值和余弦值的运算复杂度，减少了工程实现中的硬件资源占用。

Description

一种低复杂度并行的载波恢复系统及其方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及数字通信技术领域中的一种低复杂度并行的载波恢复系统和方法。本发明利用并行的载波恢复系统来处理卫星通信、数传等领域中高速并行解调系统的载波频率偏差问题。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，各领域对信息传输速率提出的要求越来越高，传统的串行结构解调系统难以应付如此高的处理速度，高速并行解调系统受到广泛的研究，并行结构成为高速解调系统的首选。在高速解调系统的研究中，其关键技术之一是载波恢复。由于发送端与接收端的晶振不同步，以及多普勒效应，会造成发送端与接收端之间存在频偏，使接收端信号星座图发生旋转和歪斜。因此，接收端需要提供一个与发送端调制载波同频同相的载波，这种获取载波的过程称为载波恢复。现有的并行载波恢复通常是全并行处理或者将系统中部分模块，如鉴相器、数控振荡器并行处理。

西安空间无线电技术研究所在其申请的专利文献“一种高速并行8PSK载波恢复系统及恢复方法”(申请号：CN200910180339.3，公开号：CN101674272B)中提出了一种高速并行8PSK载波恢复系统和方法。该系统包括并行乘法器、并行鉴相器模块、环路滤波器模块和并行数控振荡器模块。并行鉴相器模块和并行数控振荡器模块均由多个串行结构组成，但是，该系统仍然存在的不足之处是，由于构建并行鉴相器和并行数控振荡器模块，需要较多的串行鉴相器和数控振荡器，在工程实际中占用硬件资源较高。该方法的步骤是，第一，将接收的数据分别与并行数控振荡器输出的恢复载波相乘；第二，将相乘后的结果分别送入并行鉴相器生成多路鉴相误差，再多路求和得到总的鉴相误差；第三，将总的鉴相误差输入给环路滤波器，环路滤波器滤出鉴相误差中的高频分量，输出控制信号；第四，控制信号通过并行数控振荡器输出恢复载波；第五，将新的恢复载波与接收数据相乘，实现并行载波恢复环路。该方法误差抖动较小，入锁性能较好，但是，该方法仍然存在的不足之处是，对多路数据进行估计并对各路求和得到总的鉴相误差，导致载波恢复过程中的运算复杂度高。

曾辉在其发表的论文“基于全数字高速并行接收结构APRX的解调技术研究”(电子科技大学硕士毕业论文2013)中公开了一种全并行载波恢复方法。该方法的步骤是，第一，将多个输出序列通过一组并行鉴相器，获得一组相位误差向量；第二，将提取出的误差向量通过并行环路滤波器产生对应的频偏估计信号；第三，根据并行环路滤波器的输出，并行数控振荡器得到不同的补偿相位；第四，将得到的补偿相位与输入序列相乘来恢复载波。该方法虽然处理速度较快，但是，该方法仍然存在的不足之处是，由于环路滤波器对输入的矢量进行滤波，得到各路频偏值，直接使用频偏值计算各路补偿相位，并分别通过并行数控振荡器查表得到正弦值和余弦值，造成载波恢复收敛后误差抖动较大。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提出一种低复杂度并行的载波恢复系统及其方法，以较低的运算复杂度通过单路鉴相，对频偏估计值进行平滑处理，对查找表复用产生正弦值和余弦值，降低载波恢复的稳态相位误差，有效地实现了并行载波恢复。

实现本发明目的的思路是：针对载波恢复环路接收到的并行采样信号，利用一路信号进行频偏估计，对频偏估计值进行平滑处理，减小载波恢复的稳态相位误差，再利用查找表复用的方式产生每路正弦值和余弦值，实现载波恢复。

本发明的载波恢复系统，包括乘法模块、鉴相模块、环路滤波模块、平滑处理模块、相位补偿模块和数控振荡模块，其中：

所述的乘法模块，用于计算每路载波恢复环路接收到的采样信号对应的解旋转信号；用于计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的恢复后的载波信号。

所述的鉴相模块，用于依据硬判决规则，对接收到的第一路解旋转信号进行所在象限的判决，得到第一路解旋转信号落入标准正交相移键控星座图中不同象限的标准星座点信号；用于计算第一路解旋转信号与其在判决象限中的标准星座点信号的相位误差值。

所述的环路滤波模块，用于滤除接收到的相位误差值中的高频分量，得到频偏估计值。

所述的平滑处理模块包括右移单元和延时单元；所述右移单元用于对平滑处理模块接收到的频偏估计值进行右移；用于对平滑处理模块中延时单元的频偏值进行右移；所述延时单元用于保存平滑处理后的频偏值。

所述的相位补偿模块，是利用数控振荡模块产生的第一路补偿相位值和平滑处理模块平滑处理后的频偏值，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的补偿相位值。

所述的数控振荡模块包括相位累加器、延时单元和查找表；所述相位累加器用于将接收到的频偏估计值与数控振荡模块中的延时单元中的相位值相加，得到第一路补偿相位值；所述延时单元用于保存第一路补偿相位值；所述查找表根据输入的补偿相位值产生对应的正弦值和余弦值。

本发明载波恢复方法的具体步骤包括如下：

(1)输入信号：

将正交相移键控系统接收机的多路采样信号并行输入到载波恢复环路中；

(2)生成查找表：

(2a)将平面直角坐标系中第一象限0～π/2划分成2^k份，得到2^k个相位值，其中，k为第一象限划分角度的总数，将每个相位值对应的正弦值和余弦值存储在查找表中；

(2b)将查找表的输入相位值设置为0，数控振荡模块将查找表的输出正弦值和余弦值传送到乘法模块中；

(3)解旋转相位：

(3a)利用补偿公式，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的解旋转信号；

(3b)乘法模块将第一路解旋转信号传送到鉴相模块；

(4)单路鉴相：

(4a)鉴相模块依据硬判决规则，对接收到的第一路解旋转信号进行所在象限的判决，得到第一路解旋转信号落入标准正交相移键控星座图中不同象限的标准星座点信号；

(4b)利用鉴相公式，计算第一路解旋转信号与其在判决象限中的标准星座点信号的相位误差值；

(4c)将相位误差值传送到环路滤波模块；

(5)环路滤波：

(5a)环路滤波模块将滤除接收到的相位误差值中的高频分量，得到频偏估计值；

(5b)环路滤波模块将频偏估计值同时传送到数控振荡模块和平滑处理模块；

(6)产生第一路补偿相位：

(6a)数控振荡模块中的相位累加器对接收到的频偏估计值与数控振荡模块中的寄存器中的相位值相加，得到第一路补偿相位值；

(6b)数控振荡模块将第一路补偿相位值，同时传送到数控振荡模块中的寄存器和相位补偿模块后执行步骤(8)；

(7)对频偏估计值进行平滑处理：

(7a)按照下式，计算平滑处理后的频偏值：

z＝f·2^-w+d-d·2^-v

其中，z表示平滑处理后的频偏值，f表示平滑处理模块接收到的频偏估计值，d表示平滑处理模块中延时单元的频偏值，w表示平滑处理模块中右移单元对平滑处理模块接收到的频偏估计值进行右移的位数，v表示平滑处理模块中右移单元对平滑处理模块中延时单元的频偏值进行右移的位数；

(7b)平滑处理模块将平滑处理后的频偏值，同时传送到平滑处理模块中的延时单元和相位补偿模块后执行步骤(8)；

(8)产生第一路正弦值和余弦值：

数控振荡模块将接收到的第一路补偿相位值输入到数控振荡模块的查找表中，得到第一路补偿相位值对应的正弦值和余弦值；

(9)产生补偿相位值：

(9a)按照下式，利用数控振荡模块产生的第一路补偿相位值和平滑处理模块平滑处理后的频偏值，计算载波恢复环路接收到的每一路采样信号对应的补偿相位值：

u_l＝u₁+(l-1)·z/M

其中，u_l表示载波恢复环路接收到的第l路采样信号对应的补偿相位值，l＝2,...M，u₁表示数控振荡模块产生的第一路补偿相位值；

(9b)相位补偿模块将载波恢复环路接收到的第l路采样信号对应的补偿相位值，传送到数控振荡模块；

(10)对查找表复用产生正弦值和余弦值：

数控振荡模块将接收到的补偿相位值，输入到数控振荡模块的查找表中，得到对应的正弦值和余弦值；

(11)复用终止条件：

判断当前接收的采样信号的索引值是否等于并行采样信号的总数，若是，则执行步骤(12)，否则，执行步骤(9)；

(12)输出正弦值和余弦值：

将数控振荡模块的查找表产生的正弦值和余弦值，作为数控振荡模块的输出信号，传送到乘法模块；

(13)恢复载波：

乘法模块利用恢复公式，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的恢复后的载波信号。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，由于本发明的系统在保证吞吐率不变的前提下，在系统中使用一个鉴相模块对单路解旋转信号鉴相，在系统中使用一个数控振荡模块获取多路正弦值和余弦值，克服了现有技术使用并行鉴相模块和并行数控振荡模块需要较多的鉴相器和数控振荡器，在工程实际中占用硬件资源较高的缺点，使本发明大大降低硬件资源消耗。

第二，由于本发明的方法对接收到的频偏估计值进行平滑处理，并且根据平滑处理后的频偏值计算多路补偿相位值，克服了现有技术直接使用频偏估计值计算多路补偿相位值，导致收敛后误差抖动较大的缺点，使本发明降低了载波恢复稳态相位误差。

第三，由于本发明的方法对第一路解旋转信号进行鉴相，克服了现有技术对多路数据进行鉴相，导致需要大量运算操作的缺点，使得本发明降低了载波恢复过程中估计相位误差的复杂度。

第四，由于本发明的方法采用查找表复用的方式产生输入的补偿相位值对应的正弦值和余弦值，克服了现有技术通过并行查找表的方式产生输入的补偿相位值对应的正弦值和余弦值，导致处理复杂度高的缺点，使得本发明降低了载波恢复过程中产生正弦值和余弦值的运算复杂度。

附图说明

图1为本发明的系统方框图；

图2为本发明方法的流程图；

图3为在归一化频偏0.005条件下，本发明的仿真实验的结果图；

图4为在归一化频偏0.001条件下，本发明的仿真实验的结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

参照附图1，对本发明的系统作进一步的描述。

本发明的系统包括乘法模块、鉴相模块、环路滤波模块、平滑处理模块、相位补偿模块和数控振荡模块，其中：

所述的乘法模块，用于计算每路载波恢复环路接收到的采样信号对应的解旋转信号；用于计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的恢复后的载波信号y₁,y₂,...,y_M。

所述的鉴相模块，用于依据硬判决规则，对接收到的第一路解旋转信号进行所在象限的判决，得到第一路解旋转信号落入标准正交相移键控星座图中不同象限的标准星座点信号；用于计算第一路解旋转信号与其在判决象限中的标准星座点信号的相位误差值p。

所述的环路滤波模块，用于滤除接收到的相位误差值中的高频分量，得到频偏估计值。环路滤波模块包括右移单元Kp、右移单元Ki和延时单元。右移单元Ki将接收数据右移Ki位，并与延时单元中的数据和经右移单元Kp右移Kp位后的数据相加，得到估计的频偏值f。

所述的平滑处理模块包括右移单元和延时单元；所述右移单元用于对平滑处理模块接收到的频偏估计值f右移10位；所述延时单元用于保存平滑处理后的频偏值。

所述的相位补偿模块，是利用数控振荡模块产生的第一路补偿相位值u₁和平滑处理模块平滑处理后的频偏值f，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的补偿相位值u₂,u₃,...,u_M。

所述的数控振荡模块包括相位累加器、延时单元和查找表；所述相位累加器用于将接收到的频偏估计值与数控振荡模块中的延时单元中的相位值相加，得到第一路补偿相位值；所述延时单元用于保存第一路补偿相位值；所述查找表根据输入的补偿相位值产生对应的正弦值和余弦值c₁s₁,c₂s₂,...,c_Ms_M。

参照附图2，对本发明的方法做进一步描述。

步骤1，输入信号。

将正交相移键控系统接收机的多路采样信号并行输入到载波恢复环路中。

步骤2，生成查找表。

将平面直角坐标系中第一象限0～π/2划分成2^k份，得到2^k个相位值，其中，k为第一象限划分角度的总数，将每个相位值对应的正弦值和余弦值存储在查找表中。

将查找表的输入相位值设置为0，数控振荡模块将查找表的输出正弦值和余弦值传送到乘法模块中。

步骤3，解旋转相位。

利用补偿公式，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的解旋转信号。

所述的补偿公式如下：

r_i＝q_i(c_k-s_n)

其中，r_i表示载波恢复环路接收到的第i路采样信号对应的解旋转信号，q_i表示载波恢复环路接收到的第i路采样信号，c_k表示数控振荡模块输出的第k路余弦值，s_n表示数控振荡模块输出的第n路正弦值，i,k,n在1,2,...,M的范围内取对应相等的整数值，M表示载波恢复环路接收到的并行采样信号的总数。

乘法模块将第一路解旋转信号传送到鉴相模块。

步骤4，单路鉴相。

鉴相模块依据硬判决规则，对接收到的第一路解旋转信号进行所在象限的判决，得到第一路解旋转信号落入标准正交相移键控星座图中不同象限的标准星座点信号。

所述的硬判决规则是，若第一路解旋转信号的实部和虚部均为正，判定该信号落入标准正交相移键控星座图中第一象限；若第一路解旋转信号的实部为负和虚部为正，判定该信号落入标准正交相移键控星座图中第二象限；若第一路解旋转信号的实部和虚部均为负，判定该信号落入标准正交相移键控星座图中第三象限；若第一路解旋转信号的实部为正和虚部为负，判定该信号落入标准正交相移键控星座图中第四象限。

利用鉴相公式，计算第一路解旋转信号与其在判决象限中的标准星座点信号的相位误差值。

所述的鉴相公式如下：

p＝a₂m₁-a₁m₂

其中，p表示第一路解旋转信号与其在判决象限中的标准星座点信号的相位误差值，a₂表示第一路解旋转信号的虚部，m₁表示判决象限中标准星座点信号的实部，a₁表示第一路解旋转信号的实部，m₂表示判决象限中标准星座点信号的虚部。

将相位误差值传送到环路滤波模块。

步骤5，环路滤波。

环路滤波模块将滤除接收到的相位误差值中的高频分量，得到频偏估计值。

环路滤波模块将频偏估计值同时传送到数控振荡模块和平滑处理模块。

步骤6，产生第一路补偿相位。

数控振荡模块中的相位累加器对接收到的频偏估计值与数控振荡模块中的寄存器中的相位值相加，得到第一路补偿相位值。

数控振荡模块将第一路补偿相位值，同时传送到数控振荡模块中的寄存器和相位补偿模块后执行步骤(8)。

步骤7，对频偏估计值进行平滑处理。

按照下式，计算平滑处理后的频偏值：

z＝f·2^-w+d-d·2^-v

其中，z表示平滑处理后的频偏值，f表示平滑处理模块接收到的频偏估计值，d表示平滑处理模块中延时单元的频偏值，w表示平滑处理模块中右移单元对平滑处理模块接收到的频偏估计值进行右移的位数，v表示平滑处理模块中右移单元对平滑处理模块中延时单元的频偏值进行右移的位数。

平滑处理模块将平滑处理后的频偏值，同时传送到平滑处理模块中的延时单元和相位补偿模块后执行步骤(8)。

步骤8，产生第一路正弦值和余弦值。

数控振荡模块将接收到的第一路补偿相位值输入到数控振荡模块的查找表中，得到第一路补偿相位值对应的正弦值和余弦值。

步骤9，产生补偿相位值。

按照下式，利用数控振荡模块产生的第一路补偿相位值和平滑处理模块平滑处理后的频偏值，计算载波恢复环路接收到的每一路采样信号对应的补偿相位值：

u_l＝u₁+(l-1)·z/M

其中，u_l表示载波恢复环路接收到的第l路采样信号对应的补偿相位值，l＝2,...M，u₁表示数控振荡模块产生的第一路补偿相位值。

相位补偿模块将载波恢复环路接收到的第l路采样信号对应的补偿相位值，传送到数控振荡模块。

步骤10，对查找表复用产生正弦值和余弦值。

数控振荡模块将接收到的补偿相位值，输入到数控振荡模块的查找表中，得到对应的正弦值和余弦值。

步骤11，复用终止条件。

判断当前接收的采样信号的索引值是否等于并行采样信号的总数，若是，则执行步骤12，否则，执行步骤9。

步骤12，输出正弦值和余弦值。

将数控振荡模块的查找表产生的正弦值和余弦值，作为数控振荡模块的输出信号，传送到乘法模块。

步骤13，恢复载波。

乘法模块利用恢复公式，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的恢复后的载波信号。

所述的恢复公式如下：

y_i＝q_i(c_k-s_n)

其中，y_i表示载波恢复环路接收到的第i路采样信号对应的恢复后的载波信号。

下面结合两个仿真实验对本发明的效果作进一步的说明。

仿真实验1。

(1)仿真实验1的仿真条件：

本发明的仿真实验1使用Matlab2017.b仿真软件。仿真参数设置为：信噪比为25dB，并行采样信号总数为8，仿真的采样信号的符号总数为10000，归一化频偏为0.005，右移单元Kp将接收数据右移6位，右移单元Ki将接收数据右移10位。

(2)仿真实验1的仿真内容及其仿真结果分析：

本发明的仿真实验1是在加性高斯白噪声信道中，利用本发明和现有技术直接利用估计的频偏值进行相位补偿的方法(曾辉“基于全数字高速并行接收结构APRX的解调技术研究”电子科技大学硕士毕业论文2013)，分别在正交相移键控系统接收端对接收的采样信号进行载波恢复的仿真，得到不同采样信号的符号数下恢复的载波频偏值。

参照图3对本发明的仿真实验1结果作进一步描述。

图3为本发明的仿真实验1结果图，图3中的横坐标表示采样信号的符号数，纵坐标表示恢复后的载波频偏值。图3中以点标示的曲线，代表采用现有技术直接利用估计的频偏值进行相位补偿的方法，在正交相移键控系统接收端对接收的采样信号进行载波恢复，得到采样信号的符号数与恢复的载波频偏值的关系曲线。图3中以圆圈标示的曲线，代表采用本发明的方法在正交相移键控系统接收端对接收的采样信号进行载波恢复，得到采样信号的符号数与恢复的载波频偏值的关系曲线。

从图3中可以看出，与现有技术恢复后的载波频偏值抖动范围相比，本发明恢复后的载波频偏值抖动范围较小，说明本发明的方法可以获得更好恢复后的载波。

仿真实验2。

(1)仿真实验2的仿真条件：

本发明仿真实验2使用Matlab2017.b仿真软件。仿真参数设置为：信噪比为0dB～12dB，并行采样信号总数为8，归一化频偏0.001，右移单元Kp将接收数据右移6位，右移单元Ki将接收数据右移10位。

(2)仿真实验2的仿真内容及其仿真结果分析：

本发明的仿真实验2是在不同的信噪比条件下，利用本发明和现有技术直接利用估计的频偏值进行相位补偿的方法(曾辉“基于全数字高速并行接收结构APRX的解调技术研究”电子科技大学硕士毕业论文2013)，分别在正交相移键控系统接收端对接收的采样信号进行载波恢复，得到不同信噪比下载波恢复的稳态相位误差。

参照图4对本发明的仿真实验2结果作进一步描述。

图4为本发明的仿真实验2结果图，图4中的横坐标表示信噪比，纵坐标表示稳态相位误差。图4中以五角星标示的曲线，代表采用现有技术直接利用估计的频偏值进行相位补偿的方法，在正交相移键控系统接收端对接收的采样信号进行载波恢复，得到稳态相位误差与信噪比的关系曲线。图4中以菱形标示的曲线，代表采用本发明的方法，在正交相移键控系统接收端对接收的采样信号进行载波恢复，得到稳态相位误差与信噪比的关系曲线。

从图4中可以看出，当信噪比值为0～12dB时，与现有技术直接利用估计的频偏值进行相位补偿的方法相比，本发明采用单路鉴相、多路补偿的技术方法得到的稳态相位误差较小，且随着信噪比的增加，稳态相位误差越小，说明本发明的方法性能越好。

Claims (6)

1.一种低复杂度并行的载波恢复系统，包括乘法模块、鉴相模块、环路滤波模块、平滑处理模块、相位补偿模块和数控振荡模块，其中：

所述的乘法模块，用于计算每路载波恢复环路接收到的采样信号对应的解旋转信号；用于计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的恢复后的载波信号；

所述的鉴相模块，用于依据硬判决规则，对接收到的第一路解旋转信号进行所在象限的判决，得到第一路解旋转信号落入标准正交相移键控星座图中不同象限的标准星座点信号；用于计算第一路解旋转信号与其在判决象限中的标准星座点信号的相位误差值；

所述的环路滤波模块，用于滤除接收到的相位误差值中的高频分量，得到频偏估计值；

所述的平滑处理模块包括右移单元和延时单元；所述右移单元用于对平滑处理模块接收到的频偏估计值进行右移；用于对平滑处理模块中延时单元的频偏值进行右移；所述延时单元用于保存平滑处理后的频偏值；

所述的相位补偿模块，是利用数控振荡模块产生的第一路补偿相位值和平滑处理模块平滑处理后的频偏值，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的补偿相位值；

所述的数控振荡模块包括相位累加器、延时单元和查找表；所述相位累加器用于将接收到的频偏估计值与数控振荡模块中的延时单元中的相位值相加，得到第一路补偿相位值；所述延时单元用于保存第一路补偿相位值；所述查找表根据输入的补偿相位值产生对应的正弦值和余弦值。

2.一种低复杂度并行的载波恢复方法，其特征在于，单路鉴相，对频偏估计值进行平滑处理，利用查找表复用的方式产生正弦值和余弦值；该方法的具体步骤包括如下：

(1)输入信号：

将正交相移键控系统接收机的多路采样信号并行输入到载波恢复环路中；

(2)生成查找表：

(2a)将平面直角坐标系中第一象限0～π/2划分成2^k份，得到2^k个相位值，其中，k为第一象限划分角度的总数，将每个相位值对应的正弦值和余弦值存储在查找表中；

(2b)将查找表的输入相位值设置为0，数控振荡模块将查找表的输出正弦值和余弦值传送到乘法模块中；

(3)解旋转相位：

(3a)利用补偿公式，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的解旋转信号；

(3b)乘法模块将第一路解旋转信号传送到鉴相模块；

(4)单路鉴相：

(4a)鉴相模块依据硬判决规则，对接收到的第一路解旋转信号进行所在象限的判决，得到第一路解旋转信号落入标准正交相移键控星座图中不同象限的标准星座点信号；

(4b)利用鉴相公式，计算第一路解旋转信号与其在判决象限中的标准星座点信号的相位误差值；

(4c)将相位误差值传送到环路滤波模块；

(5)环路滤波：

(5a)环路滤波模块将滤除接收到的相位误差值中的高频分量，得到频偏估计值；

(5b)环路滤波模块将频偏估计值同时传送到数控振荡模块和平滑处理模块；

(6)产生第一路补偿相位：

(6a)数控振荡模块中的相位累加器对接收到的频偏估计值与数控振荡模块中的寄存器中的相位值相加，得到第一路补偿相位值；

(6b)数控振荡模块将第一路补偿相位值，同时传送到数控振荡模块中的寄存器和相位补偿模块后执行步骤(8)；

(7)对频偏估计值进行平滑处理：

(7a)按照下式，计算平滑处理后的频偏值：

z＝f·2^-w+d-d·2^-v

其中，z表示平滑处理后的频偏值，f表示平滑处理模块接收到的频偏估计值，d表示平滑处理模块中延时单元的频偏值，w表示平滑处理模块中右移单元对平滑处理模块接收到的频偏估计值进行右移的位数，v表示平滑处理模块中右移单元对平滑处理模块中延时单元的频偏值进行右移的位数；

(7b)平滑处理模块将平滑处理后的频偏值，同时传送到平滑处理模块中的延时单元和相位补偿模块后执行步骤(8)；

(8)产生第一路正弦值和余弦值：

数控振荡模块将接收到的第一路补偿相位值输入到数控振荡模块的查找表中，得到第一路补偿相位值对应的正弦值和余弦值；

(9)产生补偿相位值：

(9a)按照下式，利用数控振荡模块产生的第一路补偿相位值和平滑处理模块平滑处理后的频偏值，计算载波恢复环路接收到的每一路采样信号对应的补偿相位值：

u_l＝u₁+(l-1)·z/M

其中，u_l表示载波恢复环路接收到的第l路采样信号对应的补偿相位值，l＝2,...M，u₁表示数控振荡模块产生的第一路补偿相位值；

(9b)相位补偿模块将载波恢复环路接收到的第l路采样信号对应的补偿相位值，传送到数控振荡模块；

(10)对查找表复用产生正弦值和余弦值：

数控振荡模块将接收到的补偿相位值，输入到数控振荡模块的查找表中，得到对应的正弦值和余弦值；

(11)复用终止条件：

判断当前接收的采样信号的索引值是否等于并行采样信号的总数，若是，则执行步骤(12)，否则，执行步骤(9)；

(12)输出正弦值和余弦值：

将数控振荡模块的查找表产生的正弦值和余弦值，作为数控振荡模块的输出信号，传送到乘法模块；

(13)恢复载波：

乘法模块利用恢复公式，计算载波恢复环路接收到的每路采样信号对应的恢复后的载波信号。

3.根据权利要求2所述的一种低复杂度并行的载波恢复方法，其特征在于，步骤(3a)中所述的补偿公式如下：

r_i＝q_i(c_k-s_n)

其中，r_i表示载波恢复环路接收到的第i路采样信号对应的解旋转信号，q_i表示载波恢复环路接收到的第i路采样信号，c_k表示数控振荡模块输出的第k路余弦值，s_n表示数控振荡模块输出的第n路正弦值，i,k,n在1,2,...,M的范围内取对应相等的整数值，M表示载波恢复环路接收到的并行采样信号的总数。

4.根据权利要求2所述的一种低复杂度并行的载波恢复方法，其特征在于，步骤(4a)中所述的硬判决规则是，若第一路解旋转信号的实部和虚部均为正，判定该信号落入标准正交相移键控星座图中第一象限；若第一路解旋转信号的实部为负和虚部为正，判定该信号落入标准正交相移键控星座图中第二象限；若第一路解旋转信号的实部和虚部均为负，判定该信号落入标准正交相移键控星座图中第三象限；若第一路解旋转信号的实部为正和虚部为负，判定该信号落入标准正交相移键控星座图中第四象限。

5.根据权利要求2所述的一种低复杂度并行的载波恢复方法，其特征在于，步骤(4b)中所述的鉴相公式如下：

p＝a₂m₁-a₁m₂

其中，p表示第一路解旋转信号与其在判决象限中的标准星座点信号的相位误差值，a₂表示第一路解旋转信号的虚部，m₁表示判决象限中标准星座点信号的实部，a₁表示第一路解旋转信号的实部，m₂表示判决象限中标准星座点信号的虚部。

6.根据权利要求3所述的一种低复杂度并行的载波恢复方法，其特征在于，步骤(13)中所述的恢复公式如下：

y_i＝q_i(c_k-s_n)

其中，y_i表示载波恢复环路接收到的第i路采样信号对应的恢复后的载波信号。

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