[发明专利]一种利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步的方法

权利要求书

1.一种利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)载波跟踪：通过对PCM-BPSK-PM单副载波复合调制解调体制信号的残留载波进行跟踪，完成残留载波同步，解调出副载波信号并输出，同时将实时跟踪的残留载波跟踪频率输出；

(2)线性卡尔曼滤波：接收载波跟踪处理输出的残留载波跟踪频率，通过LKF线性卡尔曼滤波处理，得到载波多普勒和载波多普勒变化率的估计值，并将其输出；

(3)正交下变频：接收载波跟踪处理输出的副载波信号，完成正交下变频处理，输出I、Q两路基带信号；此外，接收多普勒变化率补偿处理输出的再次补偿后的环路反馈频率控制字，对正交下变频的本地载波频率进行实时调整；

(4)积分降采：接收正交下变频处理输出的I、Q两路基带信号，完成积分清除处理，实现数据降采样，输出降采样后的I、Q两路基带信号；

(5)鉴相：接收积分降采处理输出的I、Q两路基带信号，进行鉴相运算，得到相位误差估计值并输出；

(6)环路滤波：接收鉴相处理输出的相位误差估计值，经环路滤波器滤波后，得到环路反馈频率控制字并输出；

(7)多普勒补偿：接收线性卡尔曼滤波处理输出的载波多普勒估计值，根据载波射频频率和副载波频率的比例关系折算为副载波多普勒估计值；此外，接收环路滤波处理输出的环路反馈频率控制字，利用副载波多普勒估计值对其进行补偿，然后输出补偿后的环路反馈频率控制字；

(8)多普勒变化率补偿：接收线性卡尔曼滤波处理输出的载波多普勒变化率估计值，根据载波射频频率和副载波频率的比例关系折算为副载波多普勒变化率估计值；此外，接收多普勒补偿处理输出的补偿后的环路反馈频率控制字，利用副载波多普勒变化率估计值对其进行再次补偿，然后输出再次补偿后的环路反馈频率控制字；

完成利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步。

2.根据权利要求1所述的一种利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步的方法，其特征在于，步骤(1)的载波跟踪采用锁相环实现，实时输出跟踪频率。

3.根据权利要求1所述的一种利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步的方法，其特征在于，步骤(2)中，线性卡尔曼滤波的状态方程为：

x_k＝Ax_k-1+Bu_k-1；

其中，x_k为状态量，A为状态转移矩阵，B为关系矩阵，B＝[1 0]；u_k为观测量，u_k＝跟踪频率的更新频率。

4.根据权利要求1所述的一种利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步的方法，其特征在于，步骤(3)中，本地载波由数字控制振荡器产生，通过设置数字控制振荡器的频率控制字调整本地载波频率；

步骤(4)中，积分降采后的数据采样率为8倍的符号速率；

步骤(5)中，鉴相运算的公式为

步骤(6)中，环路滤波器采用三阶滤波器。

5.根据权利要求1所述的一种利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步的方法，其特征在于，步骤(7)中，将载波多普勒估计值折算为副载波多普勒估计值的计算公式为：

其中，fd_sc为副载波多普勒估计值，fd_c为线性卡尔曼滤波处理输出的载波多普勒估计值，f_sc为副载波频率，f_c为载波射频频率；

步骤(8)中，将载波多普勒变化率估计值折算为副载波多普勒变化率估计值的计算公式为：

其中，fd'_sc为副载波多普勒变化率估计值，fd'_s为线性卡尔曼滤波处理输出的载波多普勒变化率估计值，f_sc为副载波频率，f_c为载波射频频率。