CN201467136U - 瑞利信道下的频率校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种瑞利信道下的频率校准装置，它涉及通信领域低速率散射通信抗频偏装置，它包括A/D变换器、正交下变频器、相干解调器、数控振荡器、校频器。它在收端，对接收信号进行解调，利用含有频差信息的鉴相信号，将该信号包络送入瑞利信道下的频率校准装置，利用CORDIC算法得到含有频差信息的误差信号。本实用新型采用大规模可编程数字逻辑器件实现，具有集成化程度高、使用方便、性能稳定可靠等优点，特别适用于低速散射通信的频率校准。

Description

瑞利信道下的频率校准装置

技术领域

本实用新型涉及通信领域中一种瑞利信道下的频率校准装置，特别适用于低速散射通信。

背景技术

散射信道是典型的变参信道，接收信号主要服从瑞利衰落。在低速散射通信中，系统时钟源的稳定度有限，载波在经过上下变频后，产生的频率偏移严重恶化了相干检测性能，因此瑞利信道下的频率校准必不可少。校频目前采用的发射并接收导频技术，虽然其简单，容易实现，但是发射的导频却占用了一定的功率。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是避免上述背景技术中的不足之处而提供一种基于最大似然频差估计的频率校准装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

本实用新型由A/D变换器、正交下变频器、相干解调器、数控振荡器、校频器组成。其中A/D变换器的输入端口1连接外部的输入数据端口A，正交下变频器的输入端口1、2分别连接A/D变换器的输出端口2和数控振荡器的输出端口2，正交下变频器的输出端口3、4分别连接相干解调器的输入端口1和校频器的输入端口1，相干解调器的输出端口3、4分别连接钟、码输出端口B、C，校频器输出端口2连接数控振荡器的输入端口1。

所述校频器由积分器、逆调器、积分平均器、反三角函数运算器、频差转换器、校频信息处理器组成；其中，正交下变频器的出端4脚分别与积分器的入端1脚和逆调器的入端2脚连接，积分器的出端2脚与逆调器的入端1脚连接，逆调器的出端3、4脚分别与积分平均器的入端1、2脚相连，积分平均器的出端3、4脚分别与反三角函数运算器的入端1、2脚相连，反三角函数运算器的出端3脚与频差转换器的入端1脚连接；校频信息处理器的入端1脚与频差转换器的出端2脚连接，其出端2脚与数控振荡器的入端1连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于：

1、本实用新型由于在收端采用校频器，利用鉴相信号，对前后两个码元进行相位比较，得到相位误差信号，再经CORDIC算法模块计算出频率误差信号Δf，将其过滤，作为误差信号去控制数控振荡器，使之产生与接收信号相同的频率，供正交下变频使用，达到校频作用。本实用新型实现了数字校频，大大减小统频率漂移对相干载波提取带来的影响，改善了系统检测性能。

2、本实用新型还具有集成化程度高、电路简单、体积小、使用方便、性能稳定可靠等优点。

3、本实用新型各部件采用大规模可编程集成电路制作，可灵活使用于接收端信号校频处理，同时还具有线路简单、体积小、成本低廉、性能稳定可靠等优点，在工程中实用性强。

附图说明

图1是本实用新型实现的电原理框图；

图2是校频器5的电原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

参照图1、图2，本实用新型由A/D变换器1、正交下变频器2、相干解调器3、数控振荡器4、校频器5组成，图1是本实用新型的电原理方框图，实施例按图1连接线路。

本实用新型A/D变换器1作用是完成接收模拟信号到数字信号的转换。正交下变频器2作用一是低中频信号转换为零中频信号，二是对零中频信号进行处理，产生含有频差信息的载波送入校频器5校频。相干解调器3作用是完成信号相干解调。数控振荡器4作用是产生正交下变频器2所需载波。校频器5作用是对鉴频信号进行校频。实施例A/D变换器1采用美国AD公司生产的AD9218芯片制作；正交下变频器2、相干解调器3、数控振荡器4、校频器5采用一块美国Altera公司生产的Stratix系列数字现场可编程器件EP1S20F484I6芯片制作。

本实用新型图2是校频器5的电原理图，实施例按图2连接线路。校频器5由积分器6、逆调器7、积分平均器8、反三角函数运算器9、频差转换器10、校频信息处理器11组成；校频器5根据正交下变频器2送入信号经过积分器6积分，完成信息解调，得到相位信息；再经过逆调器7，利用解调出的相对信息和含误差信息的鉴频信号相乘，去掉相位信息，得到两路只含频差信息的正交载波。正交载波经过积分平均器8转换为电平信号，再经反三角函数运算器9运算，得到以角度表示的频差信息，再经过频差转换器10，实现数字角频率到模拟角频率的转换；最后，在校频信息处理器11中完成最后处理，产生校频频率，送给数控振荡器4，以供正交下变频器2混频用。

本实用新型简要工作原理如下：

在收端，对接收的模拟信号通过A/D变换器1转换为数字信号，送入正交下变频器2；正交下变频器2一方面利用数控振荡器4送入的校频后的载波与数字信号进行混频，实现低中频到零中频的转换，再送入相干解调器3，解调出钟、码；另一方面对零中频信号进行处理，产生含有频差信息的载波送入校频器5校频。在校频器5中，含有频差信息的载波先经过积分器6，完成信息解调，解调出的相对相位的码子在逆调器7中与含有频差信息的载波逆调，去掉相位后，得到两路正交的含有频差的载波；两路载波再经过积分平均器8转换为电平信号，电平信号在通过反三角函数运算器9转变为角度频差；在频差转换器10中，频差控制字由数字角频率转变为模拟角频率，模拟角频率再经过最后的校频信息处理器11处理，送出校频信息，完成校频。

本实用新型安装结构如下：把本实用新型图1、图2中所有电路部件安装在一块长×宽为164×165毫米的印刷板上。印刷板上安装与对外连接端口A、B、C的电缆插座，这些组装成本实用新型。

Claims (2)

1.瑞利信道下的频率校准装置，包括A/D变换器(1)、正交下变频器(2)、相干解调器(3)、数控振荡器(4)，其特征在于：在收端还包括校频器(5)，其中A/D变换器(1)的输入端口1连接外部的输入数据端口A，正交下变频器(2)的输入端口1、2分别连接A/D变换器(1)的输出端口2和数控振荡器(4)的输出端口2；正交下变频器(2)的输出端口3、4分别连接相干解调器(3)的输入端口1和校频器(5)的输入端口1，相干解调器(3)的输出端口3、4分别连接钟、码输出端口B、C，校频器(5)输出端口2连接数控振荡器(4)的输入端口1。

2.根据权利要求1所述的瑞利信道下的频率校准装置，其特征在于：收端校频器(5)由积分器(6)、逆调器(7)、积分平均器(8)、反三角函数运算器(9)、频差转换器(10)、校频信息处理器(11)组成；其中，正交下变频器(2)的出端4脚分别与积分器(6)的入端1脚和逆调器(7)的入端2脚连接，积分器(6)的出端2脚与逆调器(7)的入端1脚连接，逆调器(7)的出端3、4脚分别与积分平均器(8)的入端1、2脚相连，积分平均器(8)的出端3、4脚分别与反三角函数运算器(9)的入端1、2脚相连，反三角函数运算器(9)的出端3脚与频差转换器(10)的入端1脚连接；校频信息处理器(11)的入端1脚与频差转换器(10)的出端2脚连接，其出端2脚与数控振荡器(4)的入端1连接。

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