CN116016072B - 零中频结构低复杂度msk正交解调装置及其解调方法 - Google Patents

零中频结构低复杂度msk正交解调装置及其解调方法 Download PDF

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CN116016072B CN202310280199.7A CN202310280199A CN116016072B CN 116016072 B CN116016072 B CN 116016072B CN 202310280199 A CN202310280199 A CN 202310280199A CN 116016072 B CN116016072 B CN 116016072B
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Abstract

本发明提供了一种零中频结构低复杂度MSK正交解调装置及其解调方法，包括正交下变频模块、复数平方模块、锁相环模块、共轭相乘模块、正交解调模块、产生积分清零脉冲模块、第一积分模块、第二积分模块、第一判决模块、第二判决模块、异或模块和码同步模块。本发明有益效果：相比传统的非相干解调方法具有更低的解调门限；采用零中频结构的正交解调方法避免了带通滤波器的使用，创新将复数域的乘法运算转换为相位加减运算，实现过程中无需额外的复杂的码同步环路电路；有效降低了硬件体积和FPGA的资源消耗，同时本解调算法在降低资源消耗便于硬件实现的情况下具有很高的载波捕获速度和相位跟踪精度，尤其适用于远距离高码率的遥测接收机。

Description

零中频结构低复杂度MSK正交解调装置及其解调方法
技术领域
本发明属于航空航天遥测技术领域，尤其是涉及一种零中频结构低复杂度MSK正交解调装置及其解调方法。
背景技术
FSK调制具有受飞行器尾焰影响小、抗相位噪声能力强等特点，是航空航天领域使用最广泛的遥测调制体制。最小频移键控（MSK）作为一种特殊的FSK，具有包络恒定、相位连续、带宽最小并且严格正交的特点，逐渐成为先进遥测技术的一个研究方向。
最小频移键控（MSK）解调方法分为相干解调和非相干解调，非相干解调方法不需要以接收信号的载波作为参考，因此不需要提取载波这个过程。常用的非相干解调算法主要有过零检测法、包络检波法以及差分检测法。这些方法虽然实现起来都比较简便，但抗噪能力却很一般。在低信噪比的情况下，相干解调具有明显性能优势，能实现更远距离更高带宽的遥测通信。
针对现有的相干解调算法资源消耗高，结构复杂的缺点，本发明算法适用零中频结构接收机，结构简单，能实现小体积设计，通过对算法的优化降低了FPGA资源消耗。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种零中频结构低复杂度MSK正交解调装置及其解调方法，以解决现有的相干解调算法资源消耗高，结构复杂的缺点。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种零中频结构低复杂度MSK正交解调装置，包括正交下变频模块、复数平方模块、锁相环模块、共轭相乘模块、正交解调模块、产生积分清零脉冲模块、第一积分模块、第二积分模块、第一判决模块、第二判决模块、异或模块和码同步模块，所述正交下变频模块输出端均与复数平方模块输入端、共轭相乘模块输入端信号连接，所述复数平方模块输出端信号连接至锁相环模块输入端，所述锁相环模块输出端均与共轭相乘模块输入端、正交解调模块输入端、产生积分清零脉冲模块输入端信号连接，所述共轭相乘模块输出端信号连接至正交解调模块输入端，所述正交解调模块输出端均与第一积分模块输入端、第二积分模块输入端信号连接，所述产生积分清零脉冲模块输出端均与第一积分模块输入端、第二积分模块输入端、码同步模块输入端信号连接，所述第一积分模块输出端通过第一判决模块信号连接至异或模块输入端，所述第二积分模块输入端通过第二判决模块信号连接至异或模块输入端，所述异或模块输出端与码同步模块信号连接。
进一步的，所述锁相环模块包括F1频率锁相环单元、F0频率锁相环单元、2bit一号右移单元、2bit二号右移单元、相加单元、相减单元、一号CORDIC单元和二号CORDIC单元，所述F1频率锁相环单元输入端、F0频率锁相环单元输入端均与复数平方模块输出端信号连接，所述F1频率锁相环单元输出端信号连接至2bit一号右移单元输入端，所述F0频率锁相环单元输出端信号连接至2bit二号右移单元输入端，所述2bit一号右移单元输出端均与相加单元输入端、相减单元输入端信号连接，所述2bit二号右移单元输出端均与相加单元输入端、相减单元输入端信号连接，所述相加单元输出端与一号CORDIC单元信号连接，所述相减单元输出端与二号CORDIC单元信号连接。
进一步的，所述F1频率锁相环单元包括复数相乘器、CORDIC鉴相器、低通滤波器、累加器和DDS生成器，所述复数相乘器输入端与复数平方模块输出端信号连接，所述复数相乘器输出端依次通过CORDIC鉴相器、低通滤波器、累加器信号连接至DDS生成器输入端，所述DDS生成器输出端信号连接至复数相乘器输入端。
进一步的，零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，包括以下步骤：
S1、将零中频结构低复杂度MSK正交解调装置启动，将MSK调制信号传送至正交下变频模块输入端，正交下变频模块输入端接收到MSK调制信号经处理后得到下变频信号，下变频信号分别传送给复数平方模块、共轭相乘模块；
S2、所述下变频信号经过复数平方模块处理后得到复数信号，复数信号传送到锁相环模块，锁相环模块对复数信号进行处理产生频偏补偿DDS、解调同步DDS，频偏补偿DDS传送给共轭相乘模块，解调同步DDS分别传送给正交解调模块、产生积分清零脉冲模块；
S3、所述共轭相乘模块对频偏补偿DDS、步骤S1中的下变频信号进行处理后得到频偏补偿信号，并将频偏补偿信号传送到正交解调模块，所述正交解调模块对频偏补偿信号、解调同步DDS进行处理后得到正交解调信号，并将正交解调信号的实部传送给第一积分模块，正交解调信号的虚部传送给第二积分模块；
所述产生积分清零脉冲模块对解调同步DDS处理后得到脉冲信号，将脉冲信号传送给码同步模块，将脉冲信号的实部传送给第一积分模块，将脉冲信号的虚部传送给第二积分模块；
S4、所述第一积分模块对正交解调信号的实部、脉冲信号的实部进行处理后得到实部积分信号，将实部积分信号传送给第一判决模块；
所述第二积分模块对正交解调信号的虚部、脉冲信号的虚部进行处理后得到虚部积分信号，将虚部积分信号传送给第二判决模块；
S5、第一判决模块对实部积分信号完成二值化操作后输出实部判决信号至异或模块；
第二判决模块对虚部积分信号完成二值化操作后输出虚部判决信号至异或模块；
S6、异或模块对实部判决信号、虚部判决信号进行异或运算后，输出异或信号，将异或信号传送给码同步模块；
S7、码同步模块对脉冲信号、异或信号进行码同步后，输出解调数据。
进一步的，在步骤S1中的所述MSK调制信号的表达式为：
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进一步的，在步骤S2中的下变频信号经过复数平方模块处理后得到复数信号，将复数信号传送到锁相环模块，锁相环模块对复数信号进行处理产生频偏补偿DDS、解调同步DDS，具体包括以下步骤：
S21、复数信号分别经过F1频率锁相环单元和F0频率锁相环单元处理，其中，F1频率锁相环单元锁定频率为
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进入到2bit一号右移单元后进行了除4操作，输出信号表达式为/>
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进行复数域转换，输出频偏补偿DDS；
二号CORDIC单元对输出信号
Figure SMS_84
进行复数域转换，输出解调同步DDS。
进一步的，在步骤S21中的复数信号分别经过F1频率锁相环单元和F0频率锁相环单元处理中，F1频率锁相环单元和F0频率锁相环单元同步对复数信号进行处理，F1频率锁相环单元对复数信号的处理，具体包括以下步骤：
S211、复数信号与DDS生成器输出的DDS信号在复数相乘器进行复数频率调整后，得到复数相乘信号，并将复数相乘信号传送给CORDIC鉴相器；
S212、CORDIC鉴相器对复数相乘信号进行相位鉴定后，得到CORDIC鉴相信号，并将CORDIC鉴相信号传送给低通滤波器；
S213、低通滤波器对CORDIC鉴相信号进行低通滤波后，得到低通滤波信号，并将低通滤波信号传送给累加器；
S214、累加器对低通滤波信号、F1频率的步进值
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进行位的累加生成后，得到当前DDS的相位值/>
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传送给DDS生成器、2bit一号右移单元；
S215、DDS生成器对当前DDS的相位值
Figure SMS_88
处理后，输出DDS信号给复数相乘器。
相对于现有技术，本发明所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置及其解调方法具有以下优势：
本发明所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置及其解调方法，本方法相比传统的非相干解调方法具有更低的解调门限，本发明采用零中频结构的正交解调方法避免了带通滤波器的使用，创新将复数域的乘法运算转换为相位加减运算，实现过程中无需额外的复杂的码同步环路电路，这些措施都有效的降低了硬件体积和FPGA的资源消耗，同时本解调算法在降低资源消耗便于硬件实现的情况下具有很高的载波捕获速度和相位跟踪精度，尤其适用于远距离高码率的遥测接收机。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的整体方法流程示意图；
图2为本发明实施例所述的码速率的频谱示意图；
图3为本发明实施例所述的锁相环模块示意图；
图4为本发明实施例所述的F1频率锁相环单元示意图；
图5为本发明实施例所述的正交解调信号波形图；
图6为本发明实施例1所述的锁相环模块的锁定情况示意图。
附图标记说明：
1、正交下变频模块；2、复数平方模块；3、锁相环模块；31、F1频率锁相环单元；311、复数相乘器；312、CORDIC鉴相器；313、低通滤波器；314、累加器；315、DDS生成器；32、F0频率锁相环单元；33、2bit一号右移单元；34、2bit二号右移单元；35、相加单元；36、相减单元；37、一号CORDIC单元；38、二号CORDIC单元；4、共轭相乘模块；5、正交解调模块；6、产生积分清零脉冲模块；7、第一积分模块；8、第二积分模块；9、第一判决模块；10、第二判决模块；11、异或模块；12、码同步模块。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图6所示，零中频结构低复杂度MSK正交解调装置及其解调方法，方法的输入信号为MSK调制信号，接收到的MSK调制信号经过正交下变频模块1，完成由射频信号到基带信号的频谱搬移，输出的信号分为两路，一路经过复数平方模块2后通过锁相环模块3产生频偏补偿DDS、解调同步DDS，其中频偏补偿DDS经过共轭相乘模块4与正交下变频模块1输出的信号在相乘完成频偏补偿，解调同步DDS与共轭相乘模块4的输出结果在正交解调模块5处完成正交解调，解调同步DDS进入产生积分清零脉冲模块6后产品的脉冲信号分别作用于第一积分模块7、第二积分模块8实现积分清零的作用，作用于码同步模块12完成位同步操作。第一积分模块7对正交解调模块5输出的同相分量根据产生积分清零脉冲模块6产生的脉冲进行积分运算，第二积分模块8对正交解调模块5输出的正交分量根据产生积分清零脉冲模块6产生的脉冲进行积分运算，第一积分模块7和第二积分模块8的输出结果分别通过第一判决模块9和第二判决模块10完成二值化操作，第一判决模块9和第二判决模块10的输出经过异或模块11完成解调数据的并串转换，之后数据进入码同步模块12结合产生积分清零脉冲模块6的脉冲完成同步操作，恢复出解调数据。该方法的算法框图如图1所示。
算法的输入信号是MSK调制信号，其表达式为：
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信号
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经过正交下变频模块1后输出的信号为复数形式，其表达式为：
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为单个码元时间，/>
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信号
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经过复数平方模块2后的信号表达式为/>
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为调制信息，/>
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为表示遥测发射机和遥测接收机的相位偏差。此时的频谱如图2所示，此时包含两个正弦分量分别是/>
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，/>
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经过锁相环模块3提取出频率分别为/>
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，此时输出的信号表达式为/>
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，该信号进入共轭相乘模块4，完成复数共轭相乘运算进行载波同步。同时在锁相环模块3输出解调信号用于完成正交解调，该信号的表达式为/>
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为单个码元时间，该信号同时连接到正交解调模块5与产生积分清零脉冲模块6。该部分为本发明的重要单元和主要创新点，在此展开说明锁相环模块3部分的组成，详细如图3所示。
信号
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分别经过F1频率锁相环单元31和F0频率锁相环单元32，其中F1频率锁相环单元31锁定频率/>
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，其输出为当前DDS的相位值/>
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。
F1频率锁相环单元31结构如图4所示。
信号
Figure SMS_123
与DDS生成器315输出的信号在复数相乘器311完成复数频率调整功能，复数相乘器311输出信号进入CORDIC鉴相器312完成相位鉴定功能，CORDIC鉴相器312输出送到低通滤波器313完成低通滤波功能，得到更稳定的相位误差。此误差经过与步进/>
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在累加器314完成相位的累加生成输出相位信号/>
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再输出的同时送到DDS生成器315用来生成DDS信号。
F0频率锁相环单元32结构与F1频率锁相环单元31结构相同，不同在于进入累加器314的步进值不同，为F0频率对应的步进值
Figure SMS_127
。
信号
Figure SMS_128
进入到2bit一号右移单元33后进行了除4操作，相当于频率上的4分频。其输出表达式为/>
Figure SMS_129
。
信号
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进入到2bit二号右移单元34后进行了除4操作，相当于频率上的4分频。其输出表达式为/>
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。
信号
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在相加单元35进行相加操作，相当于复数域的乘法操作，此处用一个数据加法代替了一个复数乘法操作，节省了大量硬件资源。其输出为
Figure SMS_134
。
信号
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和信号/>
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在相减单元36进行相减操作，相当于复数域的共轭乘法操作，此处用一个数据加法代替了一个复数乘法操作，同样节省了大量硬件资源。其输出为
Figure SMS_137
。
信号
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和/>
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分别送入到一号CORDIC单元37和二号CORDIC单元38进行复数域转换，输出对应的DDS信号，以供后续模块使用。
信号
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在共轭相乘模块4处完成遥测发射机和遥测接收机的频率偏差和相位偏差的补偿共轭相乘模块4的输出表达式为：/>
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为单个码元时间。
信号
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在正交解调模块5进行复数相乘完成正交解调输出信号为
Figure SMS_147
。输出信号的实部输出到第一积分模块7进行积分运算，输出信号的虚部输出到第二积分模块8进行积分运算。该信号的波形如图5所示。
信号
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通过产生积分清零脉冲模块6产生用于第一积分模块7和第二积分模块8的积分清零信号，具体方法是对信号/>
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的实部和虚部分别进行过零点检测，在过零点的位置产生一个积分清零脉冲，其余时刻为0。其输出信号实部为：
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表示集合中的整数集，该信号送入第二积分模块8用做积分清零信号。
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，其中
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，/>
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Figure SMS_167
表示集合中的整数集。
第一判决模块9是对输入信号
Figure SMS_168
进行符号提取从而完成此支路的信号硬判决实现二值化处理，输出结果可以表示为/>
Figure SMS_169
；sign()函数为取符号函数。
第二判决模块10是对输入信号
Figure SMS_170
进行符号提取从而完成此支路的信号硬判决实现二值化处理，输出结果可以表示为/>
Figure SMS_171
；sign()函数为取符号函数。
异或模块11对输入信号
Figure SMS_172
和/>
Figure SMS_173
进行异或运算，完成解调数据的并串转换功能，输出结果为/>
Figure SMS_174
。
码同步模块12利用信号
Figure SMS_175
和/>
Figure SMS_176
作为同步信号完成对信号/>
Figure SMS_177
的码同步功能，至此MSK解调完成。恢复出解调数据。
本发明的目的：
方法适用零中频接收机，能有效减小接收机的体积、质量和功耗。算法优化掉了非常消耗资源的带通滤波器并减少了乘法器的数量，降低了资源消耗。解调算法不需要复杂码同步控制环即可实现码同步。
实施例1
采样速率为110Msa/s，信息的符号速率为13.75Msa/s，F1频率锁相环的步进
Figure SMS_180
，F0频率锁相环的步进/>
Figure SMS_181
，F1频率锁相环单元31中的低通滤波器313***的Z域表达式为：/>
Figure SMS_184
，其中/>
Figure SMS_179
，/>
Figure SMS_182
，F0频率锁相环单元32中的低通滤波器313***的Z域表达式同样为：/>
Figure SMS_183
，其中/>
Figure SMS_185
，/>
Figure SMS_178
。取值能降低FPGA资源消耗。此时锁相环的锁定情况如图6所示。
本发明实现了一种适用于零中频结构低复杂度的MSK正交解调方法，该方法相比传统的非相干解调方法具有更低的解调门限。本发明采用零中频结构的正交解调方法避免了带通滤波器的使用，创新将复数域的乘法运算转换为相位加减运算，实现过程中无需额外的复杂的码同步环路电路，这些措施都有效的降低了硬件体积和FPGA的资源消耗，同时根据实施例1可见该解调算法在降低资源消耗便于硬件实现的情况下具有很高的载波捕获速度和相位跟踪精度，尤其适用于远距离高码率的遥测接收机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，其特征在于：包括解调装置，解调装置包括正交下变频模块(1)、复数平方模块(2)、锁相环模块(3)、共轭相乘模块(4)、正交解调模块(5)、产生积分清零脉冲模块(6)、第一积分模块(7)、第二积分模块(8)、第一判决模块(9)、第二判决模块(10)、异或模块(11)和码同步模块(12)，所述正交下变频模块(1)输出端均与复数平方模块(2)输入端、共轭相乘模块(4)输入端信号连接，所述复数平方模块(2)输出端信号连接至锁相环模块(3)输入端，所述锁相环模块(3)输出端均与共轭相乘模块(4)输入端、正交解调模块(5)输入端、产生积分清零脉冲模块(6)输入端信号连接，所述共轭相乘模块(4)输出端信号连接至正交解调模块(5)输入端，所述正交解调模块(5)输出端均与第一积分模块(7)输入端、第二积分模块(8)输入端信号连接，所述产生积分清零脉冲模块(6)输出端均与第一积分模块(7)输入端、第二积分模块(8)输入端、码同步模块(12)输入端信号连接，所述第一积分模块(7)输出端通过第一判决模块(9)信号连接至异或模块(11)输入端，所述第二积分模块(8)输入端通过第二判决模块(10)信号连接至异或模块(11)输入端，所述异或模块(11)输出端与码同步模块(12)信号连接；
所述锁相环模块(3)包括F1频率锁相环单元(31)、F0频率锁相环单元(32)、2bit一号右移单元(33)、2bit二号右移单元(34)、相加单元(35)、相减单元(36)、一号CORDIC单元(37)和二号CORDIC单元(38)，所述F1频率锁相环单元(31)输入端、F0频率锁相环单元(32)输入端均与复数平方模块(2)输出端信号连接，所述F1频率锁相环单元(31)输出端信号连接至2bit一号右移单元(33)输入端，所述F0频率锁相环单元(32)输出端信号连接至2bit二号右移单元(34)输入端，所述2bit一号右移单元(33)输出端均与相加单元(35)输入端、相减单元(36)输入端信号连接，所述2bit二号右移单元(34)输出端均与相加单元(35)输入端、相减单元(36)输入端信号连接，所述相加单元(35)输出端与一号CORDIC单元(37)信号连接，所述相减单元(36)输出端与二号CORDIC单元(38)信号连接；
所述F1频率锁相环单元(31)包括复数相乘器(311)、CORDIC鉴相器(312)、低通滤波器(313)、累加器(314)和DDS生成器(315)，所述复数相乘器(311)输入端与复数平方模块(2)输出端信号连接，所述复数相乘器(311)输出端依次通过CORDIC鉴相器(312)、低通滤波器(313)、累加器(314)信号连接至DDS生成器(315)输入端，所述DDS生成器(315)输出端信号连接至复数相乘器(311)输入端；
解调方法，包括以下步骤：
S1、将零中频结构低复杂度MSK正交解调装置启动，将MSK调制信号传送至正交下变频模块(1)输入端，正交下变频模块(1)输入端接收到MSK调制信号经处理后得到下变频信号，下变频信号分别传送给复数平方模块(2)、共轭相乘模块(4)；
S2、所述下变频信号经过复数平方模块(2)处理后得到复数信号，复数信号传送到锁相环模块(3)，锁相环模块(3)对复数信号进行处理产生频偏补偿DDS、解调同步DDS，频偏补偿DDS传送给共轭相乘模块(4)，解调同步DDS分别传送给正交解调模块(5)、产生积分清零脉冲模块(6)；
S3、所述共轭相乘模块(4)对频偏补偿DDS、步骤S1中的下变频信号进行处理后得到频偏补偿信号，并将频偏补偿信号传送到正交解调模块(5)，所述正交解调模块(5)对频偏补偿信号、解调同步DDS进行处理后得到正交解调信号，并将正交解调信号的实部传送给第一积分模块(7)，正交解调信号的虚部传送给第二积分模块(8)；
所述产生积分清零脉冲模块(6)对解调同步DDS处理后得到脉冲信号，将脉冲信号传送给码同步模块(12)，将脉冲信号的实部传送给第一积分模块(7)，将脉冲信号的虚部传送给第二积分模块(8)；
S4、所述第一积分模块(7)对正交解调信号的实部、脉冲信号的实部进行处理后得到实部积分信号，将实部积分信号传送给第一判决模块(9)；
所述第二积分模块(8)对正交解调信号的虚部、脉冲信号的虚部进行处理后得到虚部积分信号，将虚部积分信号传送给第二判决模块(10)；
S5、第一判决模块(9)对实部积分信号完成二值化操作后输出实部判决信号至异或模块(11)；
第二判决模块(10)对虚部积分信号完成二值化操作后输出虚部判决信号至异或模块(11)；
S6、异或模块(11)对实部判决信号、虚部判决信号进行异或运算后，输出异或信号，将异或信号传送给码同步模块(12)；
S7、码同步模块(12)对脉冲信号、异或信号进行码同步后，输出解调数据。
2.根据权利要求1所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，其特征在于：在步骤S1中的所述MSK调制信号的表达式为：
Figure FDA0004231834860000031
其中，r1(t)表示MSK调制信号，fc为射频频点，Tb为单个码元时间，an为调制信息；
在步骤S1中的所述下变频信号的表达式为：
Figure FDA0004231834860000032
其中，r2(t)表示下变频信号，an为调制信息，Tb为单个码元时间，Δf表示遥测发射机和遥测接收机的频率偏差，/>
Figure FDA0004231834860000033
为表示遥测发射机和遥测接收机的相位偏差。
3.根据权利要求2所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，其特征在于：在步骤S2中的所述复数信号的表达式为：
Figure FDA0004231834860000041
其中，r3(t)表示复数信号，an为调制信息，Tb为单个码元时间，Δf表示遥测发射机和遥测接收机的频率偏差，/>
Figure FDA0004231834860000042
为表示遥测发射机和遥测接收机的相位偏差；
在步骤S2中的所述频偏补偿DDS的表达式为：
Figure FDA0004231834860000043
其中，x1(t)表示频偏补偿DDS，Δf表示遥测发射机和遥测接收机的频率偏差，/>
Figure FDA0004231834860000044
为表示遥测发射机和遥测接收机的相位偏差；
在步骤S2中的所述解调同步DDS的表达式为：
Figure FDA0004231834860000045
其中，x2(t)表示解调同步DDS，Tb为单个码元时间。
4.根据权利要求2所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，其特征在于：在步骤S3中的所述频偏补偿信号的表达式为：
Figure FDA0004231834860000046
其中，r4(t)表示频偏补偿信号，an为调制信息，Tb为单个码元时间，
在步骤S3中的所述脉冲信号的实部表达式为：
Figure FDA0004231834860000047
其中，pa(t)表示脉冲信号的实部，Tb为单个码元时间，n表示整数，Z表示集合中的整数集；
所述脉冲信号的虚部为：
Figure FDA0004231834860000051
其中，pb(t)表示脉冲信号的虚部，Tb为单个码元时间，n表示整数，Z表示集合中的整数集。
5.根据权利要求2所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，其特征在于：在步骤S4中的所述实部积分信号的表达式为：
Figure FDA0004231834860000052
其中n∈Z，其中，r6real(t)表示实部积分信号，r5real(t)表示正交解调信号的实部，n表示整数，Z表示集合中的整数集；
在步骤S4中的所述虚部积分信号的表达式为：
Figure FDA0004231834860000053
其中n∈Z，其中，r6imag(t)表示虚部积分信号，r5imag(t)表示正交解调信号的虚部，n表示整数，Z表示集合中的整数集。
6.根据权利要求2所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，其特征在于：在步骤S5中的所述实部判决信号的表达式为：r7real(t)＝sign(r6real(t))；其中，r7real(t)表示实部判决信号，sign()函数为取符号函数，r6real(t)表示实部积分信号；
在步骤S5中的所述虚部判决信号的表达式为：r7imag(t)＝sign(r6imag(t))；其中，r7imag(t)表示虚部判决信号，r6imag(t)表示虚部积分信号，sign()函数为取符号函数；在步骤S6中的所述异或信号的表达式为：r8(t)＝r7real(t)^r7imag(t)，其中，r8(t)表示异或信号，r7real(t)表示实部判决信号，r7imag(t)表示虚部判决信号。
7.根据权利要求2所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，其特征在于：在步骤S2中的下变频信号经过复数平方模块(2)处理后得到复数信号，将复数信号传送到锁相环模块(3)，锁相环模块(3)对复数信号进行处理产生频偏补偿DDS、解调同步DDS，具体包括以下步骤：
S21、复数信号分别经过F1频率锁相环单元(31)和F0频率锁相环单元(32)处理，其中，F1频率锁相环单元(31)锁定频率为
Figure FDA0004231834860000061
其中Fb表示码速率，F1频率锁相环单元(31)输出当前DDS的相位值/>
Figure FDA0004231834860000062
并将当前DDS的相位值/>
Figure FDA0004231834860000063
传送给2bit一号右移单元(33)；
其中，F0频率锁相环单元(32)锁定频率为
Figure FDA0004231834860000064
其中Fb表示码速率，F0频率锁相环单元(32)输出当前DDS的相位值/>
Figure FDA0004231834860000065
并将当前DDS的相位值/>
Figure FDA0004231834860000066
传送给2bit二号右移单元(34)；
S22、当前DDS的相位值
Figure FDA0004231834860000067
进入到2bit一号右移单元(33)后进行了除4操作，输出信号表达式为/>
Figure FDA0004231834860000071
并将输出信号/>
Figure FDA0004231834860000072
传送给相加单元(35)、相减单元(36)；
当前DDS的相位值
Figure FDA0004231834860000073
进入到2bit二号右移单元(34)后进行了除4操作，输出信号表达式为/>
Figure FDA0004231834860000074
并将输出信号/>
Figure FDA0004231834860000075
传送给相加单元(35)、相减单元(36)；
S23、输出信号
Figure FDA0004231834860000076
和输出信号/>
Figure FDA0004231834860000077
在相加单元(35)进行相加操作，输出信号为
Figure FDA0004231834860000078
并将输出信号/>
Figure FDA0004231834860000079
传送给一号CORDIC单元(37)；
输出信号
Figure FDA00042318348600000710
和输出信号/>
Figure FDA00042318348600000711
在相减单元(36)进行相减操作，输出信号为
Figure FDA00042318348600000712
并将输出信号/>
Figure FDA00042318348600000713
传送给二号CORDIC单元(38)；
S24、一号CORDIC单元(37)对输出信号
Figure FDA00042318348600000714
进行复数域转换，输出频偏补偿DDS；
二号CORDIC单元(38)对输出信号
Figure FDA00042318348600000715
进行复数域转换，输出解调同步DDS。
8.根据权利要求7所述的零中频结构低复杂度MSK正交解调装置的解调方法，其特征在于：在步骤S21中的复数信号分别经过F1频率锁相环单元(31)和F0频率锁相环单元(32)处理中，F1频率锁相环单元(31)和F0频率锁相环单元(32)同步对复数信号进行处理，F1频率锁相环单元(31)对复数信号的处理，具体包括以下步骤：
S211、复数信号与DDS生成器(315)输出的DDS信号在复数相乘器(311)进行复数频率调整后，得到复数相乘信号，并将复数相乘信号传送给CORDIC鉴相器(312)；
S212、CORDIC鉴相器(312)对复数相乘信号进行相位鉴定后，得到CORDIC鉴相信号，并将CORDIC鉴相信号传送给低通滤波器(313)；
S213、低通滤波器(313)对CORDIC鉴相信号进行低通滤波后，得到低通滤波信号，并将低通滤波信号传送给累加器(314)；
S214、累加器(314)对低通滤波信号、F1频率的步进值
Figure FDA0004231834860000081
进行位的累加生成后，得到当前DDS的相位值/>
Figure FDA0004231834860000082
并将当前DDS的相位值/>
Figure FDA0004231834860000083
传送给DDS生成器(315)、2bit一号右移单元(33)；
S215、DDS生成器(315)对当前DDS的相位值
Figure FDA0004231834860000084
处理后，输出DDS信号给复数相乘器(311)。
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