[发明专利]使用矢量法分析松尾环载波相位跟踪原理的方法

权利要求书

1.一种使用矢量法分析松尾环载波相位跟踪原理的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立矢量直角坐标系；

步骤2：用一根旋转矢量表示外界输入信号，记为输入旋转矢量；

步骤3：用两根正交旋转矢量表示本地恢复的两个正交载波，记为本地恢复的正交旋转矢量；并将输入旋转矢量与两个本地恢复的正交载波之间夹角的变化视为跟踪原理的讨论对象；

步骤4：获取输入旋转矢量在本地恢复的正交旋转矢量上面的投影，作为外界输入信号与本地恢复的两个正交载波的相关性；

步骤5：沿用数学推导式原理分析法得出压控振荡器输出频率随同相、正交相关性变化而变化的情况；

步骤6：将外界输入信号频率和压控振荡器VCO输出频率的大小与旋转矢量旋转快慢进行关联；

所述步骤5中的数学推导式原理分析法是指：

根据松尾环原理框图对压控振荡器输出频率随同相、正交相关性变化结果进行分析，具体地，包括：

步骤5.1：假设：

U₁＝Cos(Φ_k+θ₁-θ₂)＝Cos(Φ_k+Δθ)；

U₂＝Sin(Φ_k+θ₁-θ₂)＝Sin(Φ_k+Δθ)；

式中：U₁表示同相相关值，随Δθ而变化；U₂表示正交相关值，随Δθ而变化；Φ_k表示调制附加相位，包括：45°、135°、225°、315°四种相位角度；θ₁表示外界输入信号初相，θ₂表示本地恢复的同相信号初相；Δθ＝θ₁-θ₂表示除调制附加相位外的外界输入信号与本地恢复的同相信号相位误差；

步骤5.2：对U₁、U₂分别进行符号化以及异或运算，

得到U₅：

式中：U₅表示U₁、U₂符号化以及异或运算的结果，U₃表示U₁符号化的结果，U₄表示U₂符号化的结果，sgn[·]表示符号化运算，表示异或运算；

步骤5.3：对U₁、U₂进行全波整流、相减并符号化，

得到U₈：

U₈＝sgn[U₆-U₇]＝sgn{[U₁]²-[U₂]²}；

式中：U₆表示U₁全波整流运算的结果，U₇表示U₂全波整流运算的结果，U₈表示U₁、U₂全波整流、相减并符号化的结果；

步骤5.4：将U₅和U₈进行异或运算，获得控制电压U_d的正负：

步骤5.5：通过对控制电压U_d的放大、积分运算，获得VCO控制电压Vc随时间的上升性或下降性，结合所用VCO的压控特性，获得同相、正交相关性变化下，回控频率的上升/或下降变化情况；

所述步骤6包括：将外界输入信号频率和压控振荡器VCO输出频率大小与旋转矢量旋转快慢进行关联，将压控振荡器VCO输出频率升高或降低，视为该旋转矢量旋转的加快或变慢，观察两根旋转矢量夹角的变化，用于协助判断本地载波是否能够实现跟踪；当Δθ为正，即输入旋转矢量与本地恢复的正交旋转矢量夹角变大时，如果导致本地恢复的旋转矢量旋转加快，则认为载波实现跟踪，当Δθ为正，即输入旋转矢量与本地恢复的正交旋转矢量夹角变大时，如果导致本地恢复的旋转矢量旋转未加快，则认为载波不能实现跟踪。