[发明专利]一种D8PSK相干解调方法及系统

说明书

本发明公开了一种D8PSK相干解调方法及系统，包括：带通滤波器接收AD采样送来的采样调制信号，进行带通滤波；将带通滤波器的两路输出信号进行处理得到同相之路和正交之路的基带信号；将同相之路和正交之路的基带信号进行处理得到每个符号的最佳判决采样点的正交两路值；将获得的最佳判决采样点的正交两路值同时送入差分解调单元、锁相环单元、频偏估计单元和帧同步单元；差分解调值送入并串转换单元，将并行输入转换为串行输出，得到最终解调序列；本方法提出基于Gardner的多电平码元同步和基于D8PSK差分解调反馈的相位同步算法，很大程度上减轻了计算量，利于工程实践。

技术领域

本发明涉及地空通信领域，具体地，涉及一种D8PSK相干解调方法及系统。

背景技术

民航地空通信以及由模拟话音通信逐渐向数据链路通信过度。地空数据链将逐步在民航地空通信中发挥重要作用。飞机通信寻址与报告系统(ACARS)作为当前的主要地空数据链通信手段，存在着速率低、面向字符传输、保密性差的确定。ACARS以及无法满足当前空地间大容量、高速、低延迟的应用需求。航空电信网(ATN)将取代ACARS作为下一代航空通信网络，其支持的地空数据链--VDL M2相比ACARS数据链拥有更高的速率、面向比特传输、可加密、低延迟等优点。因此VDL M2将作为将来地空数据链通信的主要方式。

VDL M2的物理层采用的D8PSK调制。作为多进制差分相移键控调制技术，D8PSK存在高解调信噪比门限高、对频偏和相偏敏感等难点。传统的基于科斯塔斯环原理的双正交相干解调技术结构复杂，四路独立判决，需要准确产生四路独立且依次相差π/4的本地相关载波。在数字域要准确得到四路相移准确的载波信号需要消耗大量的存储资源和运算单元。四路独立计算需要更多的乘法器和加法器，工程实践困难。

发明内容

本发明提供了一种D8PSK相干解调方法及系统，解决了现有的D8PSK相干解调方法需要消耗大量的存储资源和运算单元，工程实践困难的技术问题，本方法提出基于Gardner的多电平码元同步和基于D8PSK差分解调反馈的相位同步算法，很大程度上减轻了计算量，利于工程实践。

为实现上述发明目的，本申请已方面提供了一种D8PSK相干解调方法，所述方法包括：

带通滤波器接收AD采样送来的采样调制信号，进行带通滤波；

将带通滤波器的两路输出信号分别同时与同相载波和正交载波相乘，再将乘积分别送入2路低通滤波器，得到同相之路和正交之路的基带信号；

将同相之路和正交之路的基带信号送入符号同步单元，进行符号同步运算，并完成符号最近采样点判决和抽取采样，得到每个符号的最佳判决采样点的正交两路值；

将获得的最佳判决采样点的正交两路值同时送入差分解调单元、锁相环单元、频偏估计单元和帧同步单元；

帧同步单元将接收到的信号与本地预存独特字进行相关运算，寻找帧同步标志，并将该标志送给相应的单元；

频偏估计单元根据接收信号与本地预存独特字的相关性，逐点运算频偏值，直到收到帧同步标志，则此时运算得到的频偏值即为粗频偏估计值，并将该值送入数字控制振荡器中补偿本地载波频率偏差；

差分解调单元和锁相环单元协同工作：在收到帧同步标志后，差分解调单元根据判决算法，对最佳采样点进行判决，然后将判决结果反馈给锁相环单元，锁相环单元开始工作，并根据接收值和反馈值估计残留相偏，然后将该相偏值换算为频偏值，作为细频偏估计值送入数字控制振荡器，调节本地载波，差分解调单元和锁相环单元如此迭代循环；

差分解调值送入并串转换单元，将并行输入转换为串行输出，得到最终解调序列。

另一方面，本申请还提供了一种D8PSK相干解调系统，所述系统包括：