CN101917188A - 一种解调器自恢复锁定的方法 - Google Patents
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Abstract
一种解调器自恢复锁定的方法，解决了在工程应用中，往往在设备联试时突然遇到传输通道内噪声增大而造成解调器失锁又无法恢复正常锁定，开关解调器后又正常锁定的问题。造成这种问题的主要原因是噪声会在载波环路积分电路内形成累积，导致误差信号超出捕获环路带宽范围，解调器无法正常工作。本发明涉及一种解调器自恢复锁定的方法，判断环路滤波器输出是否超出设定的门限值，如果超出就对积分器清零，让解调器可以自恢复锁定。本发明通过判断环路滤波器的输出让解调器可以在低信噪比失锁状态下自恢复锁定，恢复解调功能，增加了解调器适应能力，并且避免频繁开关解调器降低其使用寿命的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种解调器自恢复锁定的方法。
背景技术
在工程应用中，往往在设备联试时遇到突然传输通道内噪声增大解调器失锁，但是当通道恢复正常时解调器却无法恢复正常锁定，开关解调器后又正常锁定。造成这种问题的主要原因是噪声会在载波环路积分电路内形成累积，导致鉴相器产生的误差信号反映在积分器中超出正常捕获环路带宽范围，从而解调器无法正常工作。
现有的解调器都是应用在地面上，碰到这个问题的概率情况比较小，一般通过简单的开关机就可以解决，但是设备的重起次数增加也减小了设备的使用寿命，另外，在航空航天应用中，这种开关机的方式并不方便使用。
在技术上，也有通过设计一个信噪比估计程序，用来估计输入信号的信噪比，如果估计的信噪比很差，那么就对积分电路复位。这种方法利用的是解调器最终解调后的输出数据，然后对大量的这些数据进行平滑、乘法、开方根、除法等运算；运算量大，占用大量的FPGA器件资源。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种解调器自恢复锁定的方法，可以在解调器工作环境异常的情况下，使得解调器仍能保持锁定，增加了解调器适应能力，并且避免重复开关降低使用寿命的风险。
本发明的技术解决方案是：一种解调器自恢复锁定的方法，所述解调器的载波环部分包括鉴相器、环路滤波器和数字压控振荡器，环路滤波器和数字压控振荡器中包含积分电路，所述解调器自恢复锁定的方法步骤如下：
(1)周期性地检测环路滤波器的输出值，将大于解调器锁定时间的时间间隔作为周期时间来检测环路滤波器的输出值，所述解调器锁定时间为解调器的指标所要求的锁定时间，即解调器开始工作时从未锁定状态到锁定状态所需要的时间；
(2)将步骤(1)中检测到的环路滤波器的输出值通过比较器与门限值进行比较，若环路滤波器的输出值小于等于门限值，不对解调器做任何处理，解调器继续保持当前状态；若环路滤波器的输出值大于门限值，则复位积分电路，以保证解调器能自恢复锁定，即正常工作的状态；所述复位积分电路是指将积分电路中存储的所有信息清零。
所述门限值是通过仿真确定的，利用仿真软件模拟出信号的信噪比先变小，后恢复正常的情况，然后通过在仿真软件中观察环路滤波器的输出结果，将所述门限值设定为大于上述环路滤波器输出结果的数值。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)通过判断环路滤波器的输出值是否超出设定的门限值来控制是否对积分电路进行复位，如果超出设定的门限值就将积分电路复位，让解调器重新工作，始终工作在正常状态，相当于自动开关解调器的效果，这样解调器就可以自恢复锁定。与重新开关解调器来解决解调器不能锁定的方式相比：重新开关解调器本质上没有解决问题，它只可应用在地面，并且还会减少仪器使用寿命。显然，本发明解调器自恢复锁定的方法从本质上解决了该问题，并且不会对仪器寿命造成任何损害，另外，在航空航天的应用中，本发明解调器自恢复锁定的方法也可以提供解调器稳定工作的保证；
(2)本发明解调器自恢复锁定的方法不需要大量的数学计算，实现简单、有效，是在实际工程应用中遇到解调器不能锁定问题时，解决该问题的小窍门，本发明所述方法对芯片资源的占用几乎可以忽略。在实际工程应用中，本发明解调器自恢复锁定的方法能确保解调器保持正常工作状态。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
在工程应用中，解调器是常用的设备，通常情况下，解调器中包含载波环部分，而载波环部分又包括鉴相器、环路滤波器和数字压控振荡器，环路滤波器和数字压控振荡器之中又包含积分电路。往往在设备联试时突然遇到传输通道内噪声增大导致解调器失锁，但是当通道恢复正常时解调器却无法恢复正常锁定，开关解调器后又正常锁定的现象。造成这种问题的主要原因是噪声会在上述积分电路内形成累积，导致鉴相器产生的误差信号反映在积分器中超出正常捕获环路带宽范围，从而解调器无法正常工作。
如图1所示，本发明解调器自恢复锁定的方法按照如下步骤进行：
周期性的对解调器的环路滤波器部分的输出值进行检测，利用计数器控制周期时间，计数器循环一周的时间就是这个周期性检测的时间。这个周期时间的设置是大于解调器的指标所要求的锁定时间的一个时间值，例如解调器的指标所要求锁定时间为100ms，本发明将周期时间设定为大于100ms的数值，比如200ms，这样计数器也就自然循环一周的时间为200ms。解调器的锁定时间是已知的，是解调器的指标规定的，是解调器刚开始工作时从未锁定状态到锁定状态所需要的时间，将周期时间设置成大于解调器锁定时间的时间，来检测环路滤波器的输出值。
设定比较门限值，门限值是通过软件仿真来确定的，利用仿真软件模拟出信号的信噪比先变小，后恢复正常的情况，这样在仿真软件中就能够得到环路滤波器的输出结果，然后通过在仿真软件中观察环路滤波器的输出结果，根据环路滤波器的输出结果设定门限值，使得门限值大于上述环路滤波器输出结果的数值。仿真软件可以使用ISE modesim或者Quartus等，在本技术领域内使用上述仿真软件模拟信躁比变化等情况属于公知常识。
每一个周期比较器会对环路滤波器输出值与门限值比较一次，上述比较器是对两个输入的二进制数进行数值比较，并判定大小关系的逻辑电路。如果环路滤波器输出值在门限值所限制的范围之内，那么不对积分电路操作，保持解调器的当前工作状态；而一旦比门限值大就使积分电路复位，即清空积分电路内所有寄存器的值，这样保证解调器能够自恢复锁定的状态。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (2)
1.一种解调器自恢复锁定的方法，所述解调器的载波环部分包括鉴相器、环路滤波器和数字压控振荡器，环路滤波器和数字压控振荡器中包含积分电路，其特征在于：
所述解调器自恢复锁定的方法步骤如下：
(1)周期性地检测环路滤波器的输出值，将大于解调器锁定时间的时间间隔作为周期时间来检测环路滤波器的输出值，所述解调器锁定时间为解调器的指标所要求的锁定时间，即解调器开始工作时从未锁定状态到锁定状态所需要的时间；
(2)将步骤(1)中检测到的环路滤波器的输出值通过比较器与门限值进行比较，若环路滤波器的输出值小于等于门限值，不对解调器做任何处理，解调器继续保持当前状态；若环路滤波器的输出值大于门限值，则复位积分电路，以保证解调器能自恢复锁定，即正常工作的状态；所述复位积分电路是指将积分电路中存储的所有信息清零。
2.根据权利要求1所述的一种解调器自恢复锁定的方法，其特征在于：所述门限值是通过仿真确定的，利用仿真软件模拟出信号的信噪比先变小，后恢复正常的情况，然后通过在仿真软件中观察环路滤波器的输出结果，将所述门限值设定为大于上述环路滤波器输出结果的数值。
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| CN 201010240128 CN101917188B (zh) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | 一种解调器自恢复锁定的方法 |
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