CN116248452A - 一种开闭环结合的qam信号载波相位跟踪方法 - Google Patents

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CN116248452A CN202211679057.XA CN202211679057A CN116248452A CN 116248452 A CN116248452 A CN 116248452A CN 202211679057 A CN202211679057 A CN 202211679057A CN 116248452 A CN116248452 A CN 116248452A
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Abstract

本发明提供了一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，包括以下步骤：在环路更新期间，对输入的基带复信号进行载波相位剥离，获得基带复信号；根据理论星座图，对基带复信号进行符号判决，得到判决后的符号；将基带复信号和判决后的符号输入至鉴相器，得到载波相位误差；将载波相位误差建模成二阶多项式函数，并在环路更新间隔期间通过载波相位误差开环估计二阶多项式函数中各项系数的值；通过二阶多项式函数中系数的值，得到环路的载波相位误差，并生成载波频率预测值以对下一环路更新周期内的载波相位剥离，从而解决了低更新频度的DD‑PLL环路无法修正由相位噪声引入的短期载波相位波动问题。

Description

一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法
技术领域
本发明涉及通信信号解调和侦测终端技术领域，具体涉及一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法。
背景技术
载波相位同步是正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation，简称为“QAM”）信号解调处理的关键环节，其同步精度直接决定了QAM信号解调性能，QAM信号载波相位同步通常采用闭环跟踪的形式，其在跟踪稳定阶段通常采用直接判决锁相环（DirectDecision Phase-Locked Loop，简称为“DD-PLL”）。
图形处理器（Graphics Processing Unit，简称为“GPU”）具有计算能力强的特点，且相对于传统的现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array ，简称为“FPGA”）加处理器的平台，GPU平台的开发灵活性更强，更为高效，因此其在通信信号处理中具有很好的应用前景。GPU高性能计算的优势主要体现在大规模的成百上千个的GPU处理核心可实现同一类型计算的并行处理，因此当采用GPU实现QAM信号载波相位闭环跟踪环路时，要求环路采用的低的更新频度，这样每次更新环路，GPU可处理更长的数据，并行度也会更高。但由于通信发射机和接收机均存在相位噪声，尤其是低频相位噪声，其会导致载波相位在短期内会存在缓慢波动，当环路更新间隔超过该波动的持续时间时，这会导致这个短期的载波相位波动无法修正，进而造成载波相位的星座图的晃动，如附图1所示，最终导致解调误码增加，且发射机和接收机晶振相噪越差，星座图晃动越大。因此目前的QAM信号接收机均采用很高的环路更新频度（最高为数据采样率），但高的环路更新频度不适合于GPU并行计算。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其可采用低的环路更新频度，适用于GPU实现同一类型计算的并行处理，同时能够解决低更新频度的DD-PLL环路无法修正由相位噪声引入的短期载波相位波动问题。
本发明的技术方案如下：
一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，应用于信号发射机或信号接收机，环为直接判决锁相环路，方法包括以下步骤：
在环路更新期间，对输入的基带复信号
Figure 888523DEST_PATH_IMAGE001
进行载波相位剥离，获得基带复信号
Figure 906158DEST_PATH_IMAGE002
；
根据理论星座图，对基带复信号
Figure 590605DEST_PATH_IMAGE002
进行符号判决，得到判决后的符号/>
Figure 919955DEST_PATH_IMAGE003
；将基带复信号/>
Figure 322117DEST_PATH_IMAGE002
和判决后的符号/>
Figure 256575DEST_PATH_IMAGE003
输入至鉴相器，得到载波相位误差/>
Figure 108994DEST_PATH_IMAGE004
；
将载波相位误差建模成二阶多项式函数
Figure 801006DEST_PATH_IMAGE005
，并在环路更新间隔期间通过载波相位误差/>
Figure 397073DEST_PATH_IMAGE004
开环估计二阶多项式函数中各项系数的值；
通过二阶多项式函数中系数的值，得到环路的载波相位误差，并生成载波频率预测值
Figure 186037DEST_PATH_IMAGE006
以对下一环路更新周期内的载波相位剥离。
进一步地，在环路更新间隔期间通过载波相位误差
Figure 553564DEST_PATH_IMAGE004
开环估计二阶多项式各项系数的值之后，还包括：
通过二阶多项式函数中各项系数的值，生成本地载波相位，以开环修正当前更新时间间隔内的载波相位误差。
进一步地，通过二阶多项式函数中各项系数的值，生成本地载波相位，以开环修正当前更新时间间隔内的载波相位误差，具体包括：
通过二阶多项式函数
Figure 388665DEST_PATH_IMAGE007
生成本地载波相位/>
Figure 194947DEST_PATH_IMAGE008
，将载波相位旋转后的基带复信号/>
Figure 41681DEST_PATH_IMAGE002
与本地载波相位/>
Figure 970322DEST_PATH_IMAGE008
相乘，得到修正后的基带复信号
Figure 495982DEST_PATH_IMAGE009
，修正后的基带复信号/>
Figure 309217DEST_PATH_IMAGE009
用于直接输出；
根据理论星座图对修正后的基带复信号
Figure 400670DEST_PATH_IMAGE009
进行直接判决，得到判决后的符号
Figure 172316DEST_PATH_IMAGE010
，将修正后的基带复信号/>
Figure 591796DEST_PATH_IMAGE011
除以判决后的符号/>
Figure 58988DEST_PATH_IMAGE010
并取其虚部，得到修正后的载波相位误差。
进一步地，在环路更新间隔期间，通过载波相位误差
Figure 677051DEST_PATH_IMAGE004
开环估计二阶多项式系数的值，具体包括：
根据二阶多项式函数的多项式系数、信号采样点数和鉴相位误差
Figure 557283DEST_PATH_IMAGE004
，建立观测方程，观测方程由矩阵A、矩阵H、矩阵E组成；
矩阵H的转置矩阵乘以矩阵H，然后对结果取导数，并乘以矩阵H的转置矩阵以及乘以矩阵E，计算得到矩阵A中的元素的值，亦即二阶多项式函数中各项系数的值。
进一步地，矩阵A通过二阶多项式函数
Figure 588692DEST_PATH_IMAGE005
中的常数项/>
Figure 9310DEST_PATH_IMAGE012
、一次项系数/>
Figure 809775DEST_PATH_IMAGE013
以及二次项系数/>
Figure 392066DEST_PATH_IMAGE014
构建；
矩阵H通过常数数列元素、0至N-1组成的等差数列元素以及0至
Figure 910772DEST_PATH_IMAGE015
组成的等比数列元素构建；
矩阵E通过采样点数为0至采样点数为N-1的鉴相位误差形成的数列构建，其中，N为环路更新期间的信号采样点数。
进一步地，在环路更新期间，对输入的基带复信号
Figure 338343DEST_PATH_IMAGE001
进行载波相位剥离，获得基带复信号/>
Figure 258894DEST_PATH_IMAGE002
，包括：/>
在环路更新期间，将输入的基带复信号
Figure 808824DEST_PATH_IMAGE001
与相位信息相乘，得到基带复信号
Figure 159034DEST_PATH_IMAGE002
，其表达式为
Figure 452612DEST_PATH_IMAGE016
（1）
（1）式中，n的取值区间为[0,N]，N为环路更新期间的信号采样点数，
Figure 962091DEST_PATH_IMAGE017
为信号采样率，/>
Figure 886185DEST_PATH_IMAGE018
为当前环路更新时刻的本地载波频率预测值。
进一步地，载波相位误差
Figure 645062DEST_PATH_IMAGE004
的提取方式为将基带复信号/>
Figure 680014DEST_PATH_IMAGE002
除以判决后的符号
Figure 43999DEST_PATH_IMAGE003
并取其虚部。
进一步地，通过二阶多项式函数中系数的值，得到环路的载波相位误差，并生成载波频率预测值
Figure 935732DEST_PATH_IMAGE006
以对下一环路更新周期内的载波相位剥离，具体包括：
获取二阶多项式函数中常数项
Figure 260534DEST_PATH_IMAGE012
；
将常数项
Figure 895915DEST_PATH_IMAGE012
的值作为环路的载波相位误差，以驱动环路；
通过环路滤波滤除高频分量以及噪声，并生成下一环路更新时刻的频率预测值
Figure 382915DEST_PATH_IMAGE006
；
通过载波频率预测值
Figure 445549DEST_PATH_IMAGE006
生成本地载波，以对下一环路更新周期内的载波相位进行剥离。
进一步地，载波频率预测值
Figure 257648DEST_PATH_IMAGE006
通过对当前环路更新周期内的载波频率预测值/>
Figure 431140DEST_PATH_IMAGE018
、第二参数值C2与下一更新周期内的载波相位误差/>
Figure 35297DEST_PATH_IMAGE019
的乘积、下一更新周期内的载波相位误差/>
Figure 206515DEST_PATH_IMAGE019
与当前环路更新周期的载波相位误差/>
Figure 568226DEST_PATH_IMAGE020
之间的差值与第一参数值C1的乘积进行求和而获得，载波频率预测值/>
Figure 607726DEST_PATH_IMAGE006
表达式为
Figure 4073DEST_PATH_IMAGE021
（2）
（2）式中，C1为第一参数值，其通过对带宽值w n 、环路增益K以及一常数进行乘积而获得；C2为第二参数值，其通过对带宽值w n 的平方、环路更新间隔T、环路增益K进行乘积而获得，其中带宽值w n 等于环路带宽B与另一常数的商值。
为了提高GPU计算效率，一般会采用较长的环路更新间隔；而当环路更新间隔较长时，相位噪声会导致载波相位在环路更新期间内出现波动；常规的载波相位跟踪环路，一般将更新间隔内的载波相位误差建模成常数，直接对其取平均作为载波相位跟踪误差，环路滤波后驱动本地载波生成，这样更新期间内的载波相位波动将导致星座图晃动； 本发明根据QAM信号载波相位误差在短期内的缓慢变化关系以及根据QAM信号载波相位误差随时间的变换关系，将环路更新期间内的载波相位建模成二次曲线
Figure 346192DEST_PATH_IMAGE007
，在每次载波相位环路更新间隔，利用环路鉴相值开环估计/>
Figure 929620DEST_PATH_IMAGE022
的值，然后利用这三个值生成本地载波相位，并修正当前更新时间间隔内的载波相位误差，/>
Figure 772811DEST_PATH_IMAGE012
值作为载波相位误差估计值用于驱动PLL环路，从而达到完全修正载波相位波动导致的星座图晃动的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是环路更新期间未对载波相位波动进行修正的星座图；
图2是本发明实施例所述的开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法的流程图；
图3是本发明实施例所述的载波相位误差开环估计的流程图；
图4是本发明实施例所述的环路更新的流程图；
图5是本发明实施例所述的开环修正的流程图；
图6是环路更新期间载波相位波动修正后的星座图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如附图2所示，一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，所述环为直接判决锁相环路，直接判决锁相环路为二阶锁相环结构，QAM载波相位跟踪方法包括以下步骤：
S01. 载波相位剥离：在环路更新期间（0<=n<N），对输入的基带复信号
Figure 23664DEST_PATH_IMAGE001
进行载波相位剥离，获得基带复信号/>
Figure 536685DEST_PATH_IMAGE002
。
S02. 直接判决鉴相：根据理论星座图，对基带复信号
Figure 607409DEST_PATH_IMAGE002
进行符号判决，得到判决后的符号/>
Figure 988712DEST_PATH_IMAGE003
；将基带复信号/>
Figure 94071DEST_PATH_IMAGE002
和判决后的符号/>
Figure 43573DEST_PATH_IMAGE003
输入至鉴相器，得到载波相位误差/>
Figure 929489DEST_PATH_IMAGE004
；所述载波相位误差/>
Figure 786587DEST_PATH_IMAGE004
的提取方式为将基带复信号/>
Figure 949715DEST_PATH_IMAGE002
除以判决后的符号/>
Figure 866855DEST_PATH_IMAGE003
并取其虚部，其计算表达式为
Figure 974489DEST_PATH_IMAGE023
（3）
（3）式中，Im为取虚部，0<=n<N。
S03. 载波相位误差多项式系数开环估计：将载波相位误差建模成二阶多项式函数
Figure 635277DEST_PATH_IMAGE005
，并在环路更新间隔期间通过所述载波相位误差/>
Figure 652912DEST_PATH_IMAGE004
开环估计二阶多项式函数中各项系数的值；其中，二阶多项式函数 />
Figure 740953DEST_PATH_IMAGE024
的表达式为
Figure 335883DEST_PATH_IMAGE025
（4）/>
（4）式中，
Figure 800362DEST_PATH_IMAGE012
为二阶多项式函数 />
Figure 672503DEST_PATH_IMAGE005
中的常数项，/>
Figure 931446DEST_PATH_IMAGE013
为一次项系数以及/>
Figure 16601DEST_PATH_IMAGE014
为二次项系数，N为环路更新期间的信号采样点数。
S04. 环路更新：通过二阶多项式函数中系数的值，得到环路的载波相位误差，并生成载波频率预测值
Figure 284772DEST_PATH_IMAGE006
以对下一环路更新周期内的载波相位剥离。
S05. 载波相位误差开环修正：通过二阶多项式函数中各项系数的值，生成本地载波相位，以开环修正当前更新时间间隔内的载波相位误差
Figure 11419DEST_PATH_IMAGE004
。
步骤S01中，在环路更新期间，对输入的基带复信号
Figure 769160DEST_PATH_IMAGE001
进行载波相位剥离，获得基带复信号/>
Figure 276364DEST_PATH_IMAGE002
，包括：
在环路更新期间，将输入的基带复信号
Figure 817067DEST_PATH_IMAGE001
与相位信息相乘，得到基带复信号
Figure 663800DEST_PATH_IMAGE002
，其表达式为
Figure 592442DEST_PATH_IMAGE016
（5）
（5）式中，n的取值区间为[0,N]，N为环路更新期间的信号采样点数，
Figure 55785DEST_PATH_IMAGE017
为信号采样率，/>
Figure 665757DEST_PATH_IMAGE018
为当前环路更新时刻的本地载波频率预测值。
如附图3所示，步骤S03中，在环路更新间隔期间，通过所述载波相位误差
Figure 101418DEST_PATH_IMAGE004
开环估计二阶多项式系数的值，具体包括：
S301.根据二阶多项式函数的多项式系数、信号采样点数和鉴相位误差
Figure 466540DEST_PATH_IMAGE004
，建立观测方程，所述观测方程由矩阵A、矩阵H、矩阵E组成。
所述观测方程的表达式为：
Figure 682758DEST_PATH_IMAGE026
（6）
Figure 768526DEST_PATH_IMAGE027
（7）
Figure 386589DEST_PATH_IMAGE028
（8）
上述观测方程（6）至观测方程（8）中，矩阵A通过二阶多项式函数
Figure 657033DEST_PATH_IMAGE005
中的常数项
Figure 360547DEST_PATH_IMAGE012
、一次项系数/>
Figure 250005DEST_PATH_IMAGE013
以及二次项系数/>
Figure 722575DEST_PATH_IMAGE014
构建；矩阵H通过常数数列元素、0至N-1组成的等差数列元素以及0至/>
Figure 163921DEST_PATH_IMAGE015
组成的等比数列元素构建；矩阵E通过采样点数为0至采样点数为N-1的鉴相位误差形成的数列构建，其中，N为所述环路更新期间的信号采样点数。
S302.矩阵H的转置矩阵乘以矩阵H，然后对结果取导数，并乘以矩阵H的转置矩阵以及乘以矩阵E，计算得到矩阵A中的元素的值，亦即二阶多项式函数中各项系数的值；计算表达式为
Figure 354731DEST_PATH_IMAGE029
（9）
（9）式中，
Figure 782301DEST_PATH_IMAGE030
可提前计算好并预存，矩阵运算在GPU中可调用库函数高效实现。
如附图4所示，步骤S04中，通过二阶多项式函数中系数的值，得到环路的载波相位误差，并生成载波频率预测值
Figure 374956DEST_PATH_IMAGE006
以对下一环路更新周期内的载波相位剥离，具体包括：
S401.获取二阶多项式函数中常数项
Figure 721624DEST_PATH_IMAGE012
；
S402.将所述常数项
Figure 399730DEST_PATH_IMAGE012
的值作为环路的载波相位误差，以驱动环路；
S403.通过环路滤波滤除高频分量以及噪声，并生成下一环路更新时刻的频率预测值
Figure 630991DEST_PATH_IMAGE006
；
其中，所述载波频率预测值
Figure 78153DEST_PATH_IMAGE006
通过对当前环路更新周期内的载波频率预测值/>
Figure 861301DEST_PATH_IMAGE018
、第二参数值C2与下一更新周期内的载波相位误差/>
Figure 761124DEST_PATH_IMAGE019
的乘积、下一更新周期内的载波相位误差/>
Figure 530497DEST_PATH_IMAGE019
与当前环路更新周期的载波相位误差/>
Figure 97745DEST_PATH_IMAGE020
之间的差值与第一参数值C1的乘积进行求和而获得，载波频率预测值/>
Figure 54724DEST_PATH_IMAGE006
表达式为
Figure 645105DEST_PATH_IMAGE021
（10）
（10）式中，C1为第一参数值，其通过对带宽值w n 、环路增益K以及一常数进行乘积而获得，其表达式为
Figure 280486DEST_PATH_IMAGE031
，本实施例中，“一常数”取值1.414；C2为第二参数值，其通过对带宽值w n 的平方、环路更新间隔T、环路增益K进行乘积而获得，其表达式为
Figure 764557DEST_PATH_IMAGE032
，其中带宽值w n 等于环路带宽B与另一常数的商值，其表达式为/>
Figure 561612DEST_PATH_IMAGE033
，本实施例中，“另一常数”取值0.53，环路增益K取值1。
S404.通过载波频率预测值
Figure 436027DEST_PATH_IMAGE006
生成本地载波，以对下一环路更新周期内的载波相位进行剥离。
如附图5所示，步骤S05中，通过二阶多项式函数中各项系数的值，生成本地载波相位，以开环修正当前更新时间间隔内的载波相位误差，具体包括：
S501.通过二阶多项式函数
Figure 547202DEST_PATH_IMAGE007
生成本地载波相位/>
Figure 151359DEST_PATH_IMAGE008
，将载波相位旋转后的基带复信号/>
Figure 384894DEST_PATH_IMAGE002
与本地载波相位/>
Figure 684288DEST_PATH_IMAGE008
相乘，得到修正后的基带复信号/>
Figure 661472DEST_PATH_IMAGE009
，所述修正后的基带复信号/>
Figure 854556DEST_PATH_IMAGE009
用于直接输出；
S502.根据理论星座图对修正后的基带复信号
Figure 258992DEST_PATH_IMAGE009
进行直接判决，得到判决后的符号/>
Figure 45682DEST_PATH_IMAGE010
，将修正后的基带复信号/>
Figure 826557DEST_PATH_IMAGE009
除以判决后的符号/>
Figure 874147DEST_PATH_IMAGE010
并取其虚部，得到修正后的载波相位误差。
经实测，环路更新间隔为2ms，采用接收机接收信号源播发的QAM256进行解调，由于接收机相位噪声的存在，在2ms环路更新间隔内，载波相位会存在波动，此时会导致星座图晃动，如附图1所示；而采用本发明实施例所述的开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法进行开环估计修正后，星座图更加聚拢，如附图6所示。
因此，本发明实施例通过在环路更新期间，对输入的基带复信号进行载波相位剥离，获得基带复信号；然后根据理论星座图，对基带复信号进行符号判决，得到判决后的符号；将基带复信号和判决后的符号输入至鉴相器，得到载波相位误差；再将载波相位误差建模成二阶多项式函数，并在环路更新间隔期间通过载波相位误差开环估计二阶多项式函数中各项系数的值；最后通过二阶多项式函数中系数的值，得到环路的载波相位误差，并生成载波频率预测值以对下一环路更新周期内的载波相位剥离，以及通过二阶多项式函数中各项系数的值，生成本地载波相位，以开环修正当前更新时间间隔内的载波相位误差，从而解决了低更新频度的DD-PLL环路无法修正由相位噪声引入的短期载波相位波动问题。

Claims (9)

1.一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，所述环为直接判决锁相环路，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在环路更新期间，对输入的基带复信号
Figure 982882DEST_PATH_IMAGE001
进行载波相位剥离，获得基带复信号/>
Figure 284550DEST_PATH_IMAGE002
；
根据理论星座图，对基带复信号
Figure 176283DEST_PATH_IMAGE002
进行符号判决，得到判决后的符号/>
Figure 961138DEST_PATH_IMAGE003
；将基带复信号/>
Figure 330939DEST_PATH_IMAGE002
和判决后的符号/>
Figure 752693DEST_PATH_IMAGE003
输入至鉴相器，得到载波相位误差/>
Figure 690693DEST_PATH_IMAGE004
；
将载波相位误差
Figure 565108DEST_PATH_IMAGE004
建模成二阶多项式函数 />
Figure 4180DEST_PATH_IMAGE006
，并在环路更新间隔期间通过所述载波相位误差/>
Figure 280441DEST_PATH_IMAGE004
开环估计二阶多项式函数各项系数的值；
通过二阶多项式函数中系数的值，得到环路的修正后的载波相位误差
Figure 389342DEST_PATH_IMAGE007
，并生成载波频率预测值/>
Figure 751053DEST_PATH_IMAGE008
以对下一环路更新周期内的载波相位剥离。
2.如权利要求1所述的一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其特征在于：在环路更新间隔期间通过所述载波相位误差
Figure 462657DEST_PATH_IMAGE004
开环估计二阶多项式各项系数的值之后，还包括：
通过二阶多项式函数中各项系数的值，生成本地载波相位，以开环修正当前更新时间间隔内的载波相位误差
Figure 999949DEST_PATH_IMAGE004
。
3.如权利要求2所述的一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其特征在于：
通过二阶多项式函数中各项系数的值，生成本地载波相位，以开环修正当前更新时间间隔内的载波相位误差，具体包括：
通过二阶多项式函数
Figure 404385DEST_PATH_IMAGE009
生成本地载波相位/>
Figure 253393DEST_PATH_IMAGE010
，将载波相位旋转后的基带复信号/>
Figure 768688DEST_PATH_IMAGE002
与本地载波相位/>
Figure 894907DEST_PATH_IMAGE010
相乘，得到修正后的基带复信号/>
Figure 470245DEST_PATH_IMAGE011
，所述修正后的基带复信号/>
Figure 806548DEST_PATH_IMAGE011
用于直接输出；
根据理论星座图对修正后的基带复信号
Figure 125534DEST_PATH_IMAGE011
进行直接判决，得到判决后的符号/>
Figure 371839DEST_PATH_IMAGE012
，将修正后的基带复信号/>
Figure 118078DEST_PATH_IMAGE011
除以判决后的符号/>
Figure 676098DEST_PATH_IMAGE012
并取其虚部，得到修正后的载波相位误差/>
Figure 674141DEST_PATH_IMAGE007
。
4.如权利要求1所述的一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其特征在于：在环路更新间隔期间，通过所述载波相位误差
Figure 634007DEST_PATH_IMAGE004
开环估计二阶多项式系数的值，具体包括：
根据二阶多项式函数的多项式系数、信号采样点数和鉴相位误差
Figure 551147DEST_PATH_IMAGE004
，建立观测方程，所述观测方程由矩阵A、矩阵H、矩阵E组成；
矩阵H的转置矩阵乘以矩阵H，然后对结果取导数，并乘以矩阵H的转置矩阵以及乘以矩阵E，计算得到矩阵A中的元素的值，亦即二阶多项式函数中各项系数的值。
5.如权利要求4所述的一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其特征在于：
所述矩阵A通过二阶多项式函数
Figure 862043DEST_PATH_IMAGE006
中的常数项/>
Figure 398197DEST_PATH_IMAGE013
、一次项系数/>
Figure 478149DEST_PATH_IMAGE014
以及二次项系数
Figure 831770DEST_PATH_IMAGE015
构建；
矩阵H通过常数数列元素、0至N-1组成的等差数列元素以及0至
Figure 236819DEST_PATH_IMAGE016
组成的等比数列元素构建；
矩阵E通过采样点数为0至采样点数为N-1的鉴相位误差形成的数列构建，其中，N为所述环路更新期间的信号采样点数。
6.如权利要求1所述的一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其特征在于：在环路更新期间，对输入的基带复信号
Figure 435719DEST_PATH_IMAGE001
进行载波相位剥离，获得基带复信号/>
Figure 370177DEST_PATH_IMAGE002
，包括：
在环路更新期间，将输入的基带复信号
Figure 894699DEST_PATH_IMAGE001
与相位信息相乘，得到基带复信号/>
Figure 524395DEST_PATH_IMAGE002
，其表达式为
Figure 792565DEST_PATH_IMAGE017
（1）
（1）式中，n的取值区间为[0,N]，N为环路更新期间的信号采样点数，
Figure 581530DEST_PATH_IMAGE018
为信号采样率，
Figure 11374DEST_PATH_IMAGE019
为当前环路更新时刻的本地载波频率预测值。
7.如权利要求1所述的一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其特征在于：
所述载波相位误差
Figure 393945DEST_PATH_IMAGE004
的提取方式为将基带复信号/>
Figure 200227DEST_PATH_IMAGE002
除以判决后的符号/>
Figure 843698DEST_PATH_IMAGE003
并取其虚部。
8.如权利要求1所述的一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其特征在于：
通过二阶多项式函数中系数的值，得到环路的载波相位误差，并生成载波频率预测值
Figure 850968DEST_PATH_IMAGE008
以对下一环路更新周期内的载波相位剥离，具体包括：
获取二阶多项式函数中常数项
Figure 579890DEST_PATH_IMAGE013
；
将所述常数项
Figure 189862DEST_PATH_IMAGE013
的值作为环路的载波相位误差，以驱动环路；
通过环路滤波滤除高频分量以及噪声，并生成下一环路更新时刻的频率预测值
Figure 953419DEST_PATH_IMAGE008
；
通过载波频率预测值
Figure 600432DEST_PATH_IMAGE008
生成本地载波，以对下一环路更新周期内的载波相位进行剥离。/>
9.如权利要求1或8所述的一种开闭环结合的QAM信号载波相位跟踪方法，其特征在于：
所述载波频率预测值
Figure 82229DEST_PATH_IMAGE008
通过对当前环路更新周期内的载波频率预测值/>
Figure 230314DEST_PATH_IMAGE020
、第二参数值C2与下一更新周期内的载波相位误差/>
Figure 848377DEST_PATH_IMAGE021
的乘积、下一更新周期内的载波相位误差/>
Figure 666291DEST_PATH_IMAGE021
与当前环路更新周期的载波相位误差/>
Figure 369805DEST_PATH_IMAGE022
之间的差值与第一参数值C1的乘积进行求和而获得，载波频率预测值/>
Figure 321581DEST_PATH_IMAGE008
表达式为
Figure 935096DEST_PATH_IMAGE023
（2）
（2）式中，C1为第一参数值，其通过对带宽值w n 、环路增益K以及一常数进行乘积而获得；C2为第二参数值，其通过对带宽值w n 的平方、环路更新间隔T、环路增益K进行乘积而获得，其中带宽值w n 等于环路带宽B与另一常数的商值。
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