[发明专利]16QAM载波解调环路锁定状态同步检测方法

权利要求书

1.一种16QAM载波解调环路锁定状态同步检测方法，具有如下技术特征：在16QAM解调模块中构建一个载波环路的锁定状态检测模块，锁定状态检测模块的输入为完成载波同步和位同步后的16QAM信号，将位同步和载波同步后的16QAM信号取一段数据分别送入I、Q数据存储模块中，锁定状态检测模块将完成载波同步和位同步的16QAM信号送入基于自适应阈值的16QAM载波锁定检测模块，输入信号首先通过I、Q数据存储模块取16384个数据分别送入后端的归一化信号高阶矩计算模块和自适应阈值调整模块，归一化信号高阶矩计算模块通过归一化高阶矩定义输入信号的归一化高阶矩，计算I、Q数据存储模块输出的I、Q信号的归一化高阶矩，先计算I、Q信号的4次方，消除16QAM信号的调制信息，再对其归一化后取均值，得到归一化信号高阶矩的计算公式：同时输入信号通过16QAM判决器进行星座点判决，然后送入数据统计特性计算模块进行星座点统计，分别统计出处于45°、135°、225°、315°相位星座点上的16QAM数据个数N₁与非45°、135°、225°、315°相位星座点上的16QAM数据个数N₂，自适应阈值调整模块统计每个星座点的数据分布个数，通过每个星座点的分布情况动态的对阈值进行调整；16QAM信号通过自适应阈值调整模块进行星座点判决，判定每个数据点处于哪一个星座位置，再分别统计45°、135°、225°、315°相位星座点上的数据个数N₁与非45°、135°、225°、315°相位星座点上的16QAM数据个数N₂，根据下式动态的计算锁定阈值：

通过

计算阈值大小，将归一化信号高阶矩计算模块计算的数值与自适应阈值调整模块输出的阈值进行比较，当计算高阶矩值小于检测门限时，判定载波环路锁定，反之，判定载波环路失；锁载波同步锁定检测环路在每一时刻将归一化高阶矩计算值与阈值调整模块输出的阈值进行比较，归一化信号高阶矩计算模块计算I、Q数据存储模块输出的I、Q信号的归一化高阶矩，将输出度量值送入比较器，输出度量值与自适应阈值调节器输出的锁定阈值相比较，当计算高阶矩值小于检测门限值时，判定载波环路锁定，否则判定载波环路失锁，当载波环路同步锁定指示判定失锁时，对锁相环进行复位，其中，N表示总的点数，I_k为第k个输入点的实部，Q_k为第k个输入点虚部，y_k表示第k组输入I_k、Q_k的归一化高阶矩，Re表示取复数信号的实部运算。

2.如权利要求1所述的16QAM载波解调环路锁定状态同步检测方法，其特征在于：载波环路锁定检测器包括，连接自适应阈值调整模块的I路数据存储模块、Q路数据存储模块，I路数据和Q路数据归一化信号高阶矩计算模块，以及对自适应阈值调整模块输出和归一化信号高阶矩计算模块输出进行比较的比较器。

3.如权利要求2所述的16QAM载波解调环路锁定状态同步检测方法，其特征在于：连接自适应阈值调整模块包括连接I路数据存储模块、Q路数据存储模块输出端的16QAM判决器模块及其16QAM判决器模块顺次串联的数据统计特性计算模块和阈值调整模块。

4.如权利要求1所述的16QAM载波解调环路锁定状态同步检测方法，其特征在于：16QAM信号以实部I、虚部Q为直角坐标系，将k个输入的16QAM星座映射点分为按为直角坐标系四象限等分分布的星座图，将输入的16QAM信号送入16QAM判决器模块进行星座点判决，计算输入信号与每个对应星座点的欧式距离，与哪一个星座点欧式距离最小，则判定该数据位于哪一个星座点。

5.如权利要求4所述的16QAM载波解调环路锁定状态同步检测方法，其特征在于：在星座点不同分布条件并没有噪声干扰的情况下，无噪情况下不同的比例的锁定检测器，当16QAM锁定时，利用信号归一化高阶矩计算出的锁定度量值，当16QAM信号全部分布在45°、135°、225°、315°相位时，其锁定值为-1；当16QAM信号全部分布在非45°、135°、225°、315°相位时，其锁定值为0.28。