[发明专利]一种载波频偏调节方法

说明书

本发明提供了一种载波频偏调节方法，用于在接收端数字信号处理系统前端的数字载波恢复。该方法采用同相正交型数字锁相环技术，通过对两路信号进行积分求取过零点，根据信号幅度进行数据选择，计算在不同频率下的频率允差，计算出可以容忍的频偏范围，并通过实时调节采样点个数进行频偏调节。本发明实现结构简单，设计灵活，资源消耗少，可以与数字载波恢复同时进行，对超低温或超高温环境下的频率偏移具有较强的适应能力。

技术领域

本发明属于无线通信同步技术领域，尤其是涉及一种载波频偏调节方法。

背景技术

无线通信中的数字载波恢复电路有多种，最常用的有平方环、costas环(同相正交环)、判决反馈环及通用载波恢复环等。

Costas环路是一种闭环自动调整系统，传统的模拟Costas环因存在同相支路与正交支路的不平衡性从而使环路的性能受到一定的影响，且模拟电路还存在直流零点漂移、难以调试等缺点，而采用全数字的实现方式则可有效地避免这些问题。

数字Costas环位同步解码实际上采用负反馈的原理，根据当前数据积分和前后时间上的数据积分的值来检测过零点，并判断过零点的数据方向。此方法在设备出于复杂环境中时，如果频率发生大幅度偏移，可能会引起脉冲的误判，导致解调失败。因此在特殊环境下使用时具有一定的局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种载波频偏调节方法，此方法基于costas环进行频率偏移调节，该方法设计灵活，实现简单，资源消耗少，可以应对阅读器工作在不同反向速率的情况，并可根据判断出来的过零点之间的距离来判断已经产生的同步脉冲位置是超前还是滞后，对后面的脉冲位置进行实时调整，对不同环境下的输入信号都能够灵活进行处理。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种载波频偏调节方法，包括如下步骤：

(1)对反向I/Q两路数据进行数据积分，根据当前时间积分差值与前后两组积分差值的比较，实时的判断出过零点所在位置；

(2)对检测到的过零点进行脉冲时钟计数，特定频率下一个脉冲内的时钟周期固定，计数时考虑算法自身的10％频率容差，在此容差范围内没有频偏发生；

(3)超过算法自身容差外，根据协议规定反向数据频率允差为-20％～+20％，根据此数据计算高频偏和低频偏环境下脉冲内的时钟周期数，并根据判定结果调整计数阈值，调整阈值后，对存在长脉冲的情况下可以及时的进行正确判断，产生长脉冲期间的同步脉冲信号；

(4)通过判断每一个同步脉冲所对应的输入码元的极性输出最终的抑制载波的数字信号。

进一步的，所述步骤(1)包括对于I路和Q路的反向数据，分别设计生成一个当前时间的数据正交积分和前后两组数据正交积分，并在远端生成一个同相积分，I/Q两路积分器同时输出积分值，根据积分绝对值及正负方向检测过零点并判断数据翻转方向。

进一步的，检测过零点方法包括三组正交积分差值分别取绝对值，如果中间位置是过零点，则对三组均取绝对值后，其前后两组积分差值必定都大于中间那组积分差值，且同步积分缩小相应倍数后必定也大于中间那组积分差值。

进一步的，检测过零点方法包括判断前后两组正交积分差值的符号位，如果符号相反，判断出现过零点。

进一步的，判断数据翻转方向包括

如果同步积分差值为正，且前一次向下翻转，则此次为上升沿过零点，提取出载波符号数字值为1；

如果同步积分差值为负，且前一次向上翻转，则此次为下降沿过零点，提取出载波符号数字值为0。

进一步的，所述步骤(3)是根据判断出来的过零点之间的距离来判断已经产生的同步脉冲位置是超前还是滞后，对后面的脉冲位置进行调整。