CN108111453B - 一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法 - Google Patents

一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108111453B
CN108111453B CN201611043988.5A CN201611043988A CN108111453B CN 108111453 B CN108111453 B CN 108111453B CN 201611043988 A CN201611043988 A CN 201611043988A CN 108111453 B CN108111453 B CN 108111453B
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
module
domain data
sampling
carrier extraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611043988.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108111453A (zh
Inventor
段云鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Original Assignee
Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Remote Sensing Equipment filed Critical Beijing Institute of Remote Sensing Equipment
Priority to CN201611043988.5A priority Critical patent/CN108111453B/zh
Publication of CN108111453A publication Critical patent/CN108111453A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108111453B publication Critical patent/CN108111453B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
    • H04L27/2275—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses the received modulated signals
    • H04L27/2276—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses the received modulated signals using frequency multiplication or harmonic tracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法，通过采样模块、倍频模块、FFT变换模块和载波提取模块实现。采样模块对二进制差分相移键控信号采样，形成采样序列；倍频模块对采样序列进行2倍频处理，形成2倍频时域数据；FFT变换模块对2倍频时域数据进行FFT变换，得到频域数据；载波提取模块根据频域数据提取载波频率。本发明解决了传统载波提取方法无法对相移键控信号进行载波提取的问题。

Description

一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法
技术领域
本发明涉及一种载波提取方法，特别是一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法。
背景技术
弹载扩频接收机工作时，需要对接收的二进制差分相移键控(2DPSK)信号的载波进行提取，传统的载波提取方法常采用闭环结构的锁相环路实现，锁相环路是一个相位的负反馈控制***，由鉴相器、环路滤波器和电压控制振荡器组成，鉴相器是一个相位比较装置，用来检测输入信号相位与反馈信号相位之间的相位差；环路滤波器是一个线性电路，它既可以起低通滤波器的作用，也可以起环路参数调整的作用；电压控制振荡器是一个电压-频率变换装置，在环路中作为被控振荡器，它的振荡频率随输入控制电压线性地变化。采用锁相环这种闭环结构不适应频谱对称信号的载波处理，因此使用传统的载波提取方法无法对二进制差分相移键控信号进行载波提取。
FFT为快速傅立叶变换，能够将时域数据转换为频域数据。
发明内容
本发明目的在于提供一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法，解决传统载波提取方法无法对相移键控信号进行载波提取的问题。
一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法的具体步骤为：
第一步搭建开环载波提取平台
开环载波提取平台，包括：采样模块、倍频模块、FFT变换模块和载波提取模块。所述采样模块的功能为：对二进制差分相移键控信号采样，形成采样序列；倍频模块的功能为：对采集的数据进行2倍频处理，形成2倍频时域数据；FFT变换模块的功能为：对2倍频时域数据进行FFT变换，得到频域数据；载波提取模块的功能为：根据频域数据提取载波频率。在FPGA芯片中运行上述模块。
第二步采样模块对二进制差分相移键控信号采样，形成采样序列
采样模块对二进制差分相移键控信号x(t)采样，形成采样序列x(n)，采样频率为fs，采样时间间隔为Ts，Ts＝1/fs；t为时间参数，n为时域点数索引值，n＝0,1,...,N-1，N为采样序列x(n)的长度。
第三步倍频模块对采样序列进行2倍频处理
倍频模块对采样序列x(n)，进行2倍频处理:x'(n)＝[x(n)]2，得到2倍频时域数据x'(n)。
第四步FFT变换模块对2倍频时域数据进行FFT变换
FFT变换模块对2倍频时域数据x'(n)进行FFT变换：
Figure GDA0002447848060000021
将2倍频时域数据x'(n)变换为频域数据X(k)，其中k为频域采样点索引，k＝0,1,...,N-1；j表示
Figure GDA0002447848060000022
e-j2πkn/N为复数表示形式，表示cos(-2πkn/N)+jsin(-2πkn/N)。
第五步载波提取模块根据频域数据提取载波频率
载波提取模块根据频域数据X(k)提取载波频率：
Figure GDA0002447848060000023
得到载波频率f，其中|·|表示复数取模运算。
至此实现了二进制差分相移键控信号的开环载波提取。
本方法解决了传统载波提取方法无法对相移键控信号进行载波提取的问题，经过各种试验测试，认为此种方法有效、可行。目前本方法已成功应用在地空系列导弹扩频接收机中，并且在试验中，弹载扩频接收机对二进制差分相移键控信号开环提取到的载波频率准确，满足***使用要求。
具体实施方式
一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法的具体步骤为：
第一步搭建开环载波提取平台
开环载波提取平台，包括：采样模块、倍频模块、FFT变换模块和载波提取模块。所述采样模块的功能为：对二进制差分相移键控信号采样，形成采样序列；倍频模块的功能为：对采集的数据进行2倍频处理，形成2倍频时域数据；FFT变换模块的功能为：对2倍频时域数据进行FFT变换，得到频域数据；载波提取模块的功能为：根据频域数据提取载波频率。在FPGA芯片中运行上述模块。
第二步采样模块对二进制差分相移键控信号采样，形成采样序列
采样模块对二进制差分相移键控信号x(t)采样，形成采样序列x(n)，采样频率为fs，采样时间间隔为Ts，Ts＝1/fs；t为时间参数，n为时域点数索引值，n＝0,1,...,N-1，N为采样序列x(n)的长度。
第三步倍频模块对采样序列进行2倍频处理
倍频模块对采样序列x(n)，进行2倍频处理:x'(n)＝[x(n)]2，得到2倍频时域数据x'(n)。
第四步FFT变换模块对2倍频时域数据进行FFT变换
FFT变换模块对2倍频时域数据x'(n)进行FFT变换：
Figure GDA0002447848060000031
将2倍频时域数据x'(n)变换为频域数据X(k)，其中k为频域采样点索引，k＝0,1,...,N-1；j表示
Figure GDA0002447848060000032
e-j2πkn/N为复数表示形式，表示cos(-2πkn/N)+jsin(-2πkn/N)。
第五步载波提取模块根据频域数据提取载波频率
载波提取模块根据频域数据X(k)提取载波频率：
Figure GDA0002447848060000033
得到载波频率f，其中|·|表示复数取模运算。
至此实现了二进制差分相移键控信号的开环载波提取。

Claims (1)

1.一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法，其特征在于具体步骤为：
第一步 搭建开环载波提取平台
开环载波提取平台，包括：采样模块、倍频模块、FFT变换模块和载波提取模块；所述采样模块的功能为：对二进制差分相移键控信号采样，形成采样序列；倍频模块的功能为：对采集的数据进行2倍频处理，形成2倍频时域数据；FFT变换模块的功能为：对2倍频时域数据进行FFT变换，得到频域数据；载波提取模块的功能为：根据频域数据提取载波频率；在FPGA芯片中运行上述模块；
第二步 采样模块对二进制差分相移键控信号采样，形成采样序列
采样模块对二进制差分相移键控信号x(t)采样，形成采样序列x(n)，采样频率为fs，采样时间间隔为Ts，Ts＝1/fs；t为时间参数，n为时域点数索引值，n＝0,1,...,N-1，N为采样序列x(n)的长度；
第三步 倍频模块对采样序列进行2倍频处理
倍频模块对采样序列x(n)，进行2倍频处理:x'(n)＝[x(n)]2，得到2倍频时域数据x'(n)；
第四步FFT变换模块对2倍频时域数据进行FFT变换
FFT变换模块对2倍频时域数据x'(n)进行FFT变换：
Figure FDA0002447848050000011
将2倍频时域数据x'(n)变换为频域数据X(k)，其中k为频域采样点索引，k＝0,1,...,N-1；j表示
Figure FDA0002447848050000012
e-j2πkn/N为复数表示形式，表示cos(-2πkn/N)+jsin(-2πkn/N)；
第五步载波提取模块根据频域数据提取载波频率
载波提取模块根据频域数据X(k)提取载波频率：
Figure FDA0002447848050000013
得到载波频率f，其中|·|表示复数取模运算；
至此实现了二进制差分相移键控信号的开环载波提取。
CN201611043988.5A 2016-11-24 2016-11-24 一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法 Active CN108111453B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611043988.5A CN108111453B (zh) 2016-11-24 2016-11-24 一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611043988.5A CN108111453B (zh) 2016-11-24 2016-11-24 一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108111453A CN108111453A (zh) 2018-06-01
CN108111453B true CN108111453B (zh) 2020-08-18

Family

ID=62203623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611043988.5A Active CN108111453B (zh) 2016-11-24 2016-11-24 一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108111453B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478525A (zh) * 2009-02-04 2009-07-08 北京天碁科技有限公司 一种多载波分离的方法及多载波分离装置
US7983233B2 (en) * 2002-12-10 2011-07-19 New Jersey Institute Of Technology Apparatus for phase noise suppression for OFDM based WLANS
CN102223334A (zh) * 2011-06-20 2011-10-19 华南理工大学 2dpsk解调电路与解调方法及无线信号接收机***
CN103499824A (zh) * 2013-10-22 2014-01-08 武汉大学 开环gnss信号载波跟踪方法和***
CN105075207A (zh) * 2013-03-13 2015-11-18 索尼公司 Ofdm***中利用离散和连续导频来发射和接收的发射器、接收器和方法
CN105450380A (zh) * 2015-12-07 2016-03-30 天津大学 基于FFT载频估计和Costas环的非协作通信载波同步***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7983233B2 (en) * 2002-12-10 2011-07-19 New Jersey Institute Of Technology Apparatus for phase noise suppression for OFDM based WLANS
CN101478525A (zh) * 2009-02-04 2009-07-08 北京天碁科技有限公司 一种多载波分离的方法及多载波分离装置
CN102223334A (zh) * 2011-06-20 2011-10-19 华南理工大学 2dpsk解调电路与解调方法及无线信号接收机***
CN105075207A (zh) * 2013-03-13 2015-11-18 索尼公司 Ofdm***中利用离散和连续导频来发射和接收的发射器、接收器和方法
CN103499824A (zh) * 2013-10-22 2014-01-08 武汉大学 开环gnss信号载波跟踪方法和***
CN105450380A (zh) * 2015-12-07 2016-03-30 天津大学 基于FFT载频估计和Costas环的非协作通信载波同步***

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Research and implement of carrier synchronization based on square phase-lockd loop;Zhiwen Wang etc.;《2010 IEEE International Conference on Intelligent Computing and Intelligent Systems》;20101031;全文 *
基于锁相环法的载波提取的设计;王智文等;《计算机工程与设计》;20090816;全文 *
软件无线电中2DPSK数字化解调算法的研究;吴志敏等;《电脑与信息技术》;20061015;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108111453A (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102934378B (zh) 频率偏移估计装置、接收装置、频率偏移估计方法及接收方法
CN110071738A (zh) 基于多伪码支路接收机的扩频信号解扩跟踪方法
CN108199761B (zh) Usb应答机基带数字化方法
CN105388500A (zh) Cpfsk信号载波跟踪精度的提高方法
CN101179545B (zh) 基于多普勒频率对消的全数字主载波跟踪方法
CN107786479A (zh) 一种qpsk载波恢复大频偏补偿***及方法
CN103901407A (zh) C波段捷变频雷达信号侦收方法
CN108111453B (zh) 一种二进制差分相移键控信号开环载波提取方法
Li et al. Parameter estimation of LFM signal intercepted by improved dual‐channel Nyquist folding receiver
CN102148679A (zh) 低复杂度的宽带信号数字选频方法
CN103916199A (zh) 一种天线信号的时延和相位调整装置与方法
CN108931759B (zh) 一种基于接收通道复用的连续波雷达相位干涉测角方法
CN103596260B (zh) 多载波gsm***的时隙同步方法和***
CN103973321A (zh) 提高多音调频信号接收机灵敏度的方法
CN106713197B (zh) 一种基于软件无线电的机载仪表着陆***数据处理方法
CN106027454A (zh) 基于频率补偿的qam信号的频偏估计方法
CN101867470A (zh) 高动态条件下载波同步装置和方法
CN108120974B (zh) 一种多时宽线性调频信号的脉冲压缩网络生成方法
CN103634255A (zh) 快速估算msk信号载波的方法
CN101986568B (zh) 一种稳态锁相误差为零的锁相***及锁相方法
CN202374247U (zh) 一种低噪声锁相环电路
CN113050131A (zh) 一种基于预处理fft和栅栏效应校正的捕获方法
CN103595405B (zh) 一种基于粒子滤波的锁相环实现方法
CN109884672A (zh) 一种采用spll的通用boc信号无模糊跟踪技术实现方法
Shen et al. The design for high dynamic GPS receiver in a combinated method of FLL and PLL

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant