[发明专利]一种用于GFSK系统的载波频偏估计方法

权利要求书

1.一种用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：射频信号经过下变频、低通滤波，获得带有频偏的GFSK调制信号，分段经过自动频偏补偿模块，进行频偏补偿；

步骤2：频偏补偿后的GFSK信号经过差分鉴相器，获得基带码元信号；

步骤3：步骤2得到的基带码元信号进行高斯滤波，用于滤除高频分量；

步骤4：步骤3中的基带码元分段均值滤波，估计残留直流，减小噪声；

步骤5：步骤4中得到的残留直流进行频偏转换，经映射关系转换为残留频偏值；

步骤6：步骤5中得到的残留频偏与已经补偿的频偏值进行累加，反馈给自动频率补偿模块作为新的频偏补偿值；累加的频偏值需要进行阈值判断，当累加的频偏值超过设置的阈值时，频偏值设置为预置值，其中预置值提前设定；

步骤7：通过自动频偏补偿、残留频偏估计、码元同步、寻找前导码这些步骤的不断反馈迭代，找到前导码后，频偏补偿值锁定，PHR和PSDU均用锁定的频偏值进行补偿。

2.根据权利要求1所述的用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，需要产生GFSK数据帧：

前导码基带信号为一串0101…或1010…，帧分隔符(SFD)为指定码元；

对基带码元进行高斯滤波；

设置调制频点，对滤波后的基带码元进行GFSK调制，产生I/Q两路信号，f_H、f_L分别为GFSK的两个调制频点，h为GFSK的调制指数。

3.根据权利要求1所述的用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，步骤1的自动频偏补偿通过频偏值不断地反馈迭代，分段补偿迭代后的频偏值f_comp，即第一次迭代1～lenSection个码元进行频偏补偿，第二次迭代，1+lenSection～2*lenSection个码元进行频偏补偿,…,依次进行补偿，迭代过程中，频偏补偿值不断更新，频偏补偿值f_comp的预置值为0，分段大小lenSection选择为16。

4.根据权利要求1所述的用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，步骤2中的差分鉴相，利用步骤1中GFSK调制信号延迟一个采样间隔，前后两个采样点做差分共轭乘，得到相位信息，即GFSK调制频率和频偏值的叠加信号。

5.根据权利要求1所述的用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，步骤3中的高斯滤波，一方面用于对鉴相后的信号进行低通滤波，滤除高频分量，另一方面，两个高斯滤波级联会起到匹配的作用。

6.根据权利要求1所述的用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，自动频偏补偿已经补偿上一部分频偏，步骤4的均值滤波用来估计残留直流值，对overSam*lenSection个采样点滤波计算均值，其中overSam表示每个码元内的采样点数，lenSection表示用到的前导码元数。

7.根据权利要求1所述的用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，步骤5的残留直流与残留频偏值的映射关系通过公式转换，

其中，D_value为估计的残留直流值，f_Hz为转换得到的残留频偏值，F_s为系统采样率。

8.根据权利要求1所述的用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，步骤6进行频偏值累加，累加后的频偏值反馈给自动频率补偿模块作为新的频偏补偿值，

f_c'_omp＝f_comp+f_Hz

其中，f_c'_omp表示累加后新的频偏补偿值，f_comp表示上次迭代的频偏补偿值，f_Hz表示估计的残留频偏值；

新的频偏补偿值需要进行阈值判断，当累加的频偏值超过设置的阈值时，频偏值设置为预置值，其中预置值提前设定。

9.根据权利要求1所述的用于GFSK系统的载波频偏估计方法，其特征在于，步骤7是自动频偏补偿、残留频偏估计、码元同步、寻找前导码步骤的不断迭代，找到前导码后，此时锁定频偏补偿值f_c'_omp，此时的频偏值是一个收敛值。