[发明专利]一种时间同步接收机系统

权利要求书

1.一种时间同步接收机系统，包括捕获单元、跟踪单元和解算单元，其特征在于，还包括预处理单元，

其中，所述预处理单元利用全数字前馈式自动增益控制算法调整接收到的A/D采样信号的幅度，使得所述A/D采样信号的数据信息尽可能地占据高数据位，并对A/D采样信号的低数据位进行截位处理，得到输出信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预处理单元包括：均值计算模块、增益计算模块、滤波器模块、增益判决模块、幅度调节模块和低位截位模块，其中，

均值计算模块估计A/D采样信号的幅度均值；

增益计算模块将A/D采样信号的幅度均值与幅度参考值相比较得到第一幅度比值分量；

滤波器模块通过环路滤波器对所述第一幅度比值分量进行平滑，得到第二幅度比值分量，消除了野值影响；

增益判决模块对所述第一幅度比值分量和第二幅度比值分量进行判决，根据判决结果决定增益调整量的取值以及对环路滤波器进行控制；

幅度调节模块使用增益调整量对A/D采样信号进行幅度调整，使输出信号尽可能的占据高数据位；

低位截位模块对幅度调整后的A/D采样信号进行截位处理得到输出信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述均值计算模块根据大数定律估计A/D采样信号的幅度均值，样本个数越多，均值估计的误差越小。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述环路滤波器采用α-β滤波器，所述增益调整量和第一幅度比值分量的关系为：

Gain(t)＝αGain(t-T₀)+βε(t)

其中，T₀为自动增益控制环路更新周期，参数α和β分别表示前次增益调整量Gain(t-T₀)和本次计算出的第一幅度比值分量ε(t)在本次增益调整量Gain(t)中所占的权重，且α+β＝1，α值越大，环路增益控制抖动越小，增益控制精度越高；同样，过大的α值，也会降低幅度调节的速度。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当取第二幅度比值分量作为增益调整量时，第二幅度比值分量是输出信号的幅度均值与A/D采样信号的幅度均值的比值分量，第一幅度比值分量是幅度参考值与A/D采样信号的幅值均值的比值分量，对第二幅度比值分量和第一幅度比值分量求比值得到结果为：

其中，比值分量δ(t)表示出输出信号幅度均值偏离参考值的程度，ε(t)为第一幅度比值分量，ε_K(t)为第二幅度比值分量，A_in(t)为A/D采样信号的幅值均值，Ref为幅度参考值，A_out(t)为输出信号的幅度均值；

选择δ(t)作为增益判决量，当δ(t)的值变化范围较小，在门限范围内，即|δ(t)|≤η时，表示输出信号幅度均值在幅度参考值附近，此时判定环路在稳定状态，取第二幅度比值分量作为增益调整量；当δ(t)的值变化较大，超过门限范围，即|δ(t)|＞η时，表示输出信号幅度均值偏离幅度参考值较大，此时判定环路在不稳定状态，需要自动增益控制环路快速调节。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述快速调节，即单次取第一幅度比值分量作为增益调整量，并使用第一幅度比值分量重置所述环路滤波器初值。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述增益判决模块通过设置判决计数门限来减少干扰影响，当自动增益控制环路处于稳定状态时，如果增益判决量连续计数门限次在门限范围外，判决环路不稳定，对环路进行快速调节；

单次快速调节后，环路回到稳定状态，判决计数清零；单次快速调节后，输出信号幅度均值与幅度参考值相差较小，可以很快的将其调节至稳定范围，此时仍采用第二幅度比值分量作为增益调整量，环路更新周期和所述参数α不变。