CN1177410C - 简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法及其鉴频器 - Google Patents

Abstract

一种简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法，是在最大似然频差估计原理的基础上，对频差估计信号处理方法进行简化，并提出一种基于简化的最大似然频差的鉴频器。该鉴频器与最大似然频差的鉴频器相比，在保持性能相当的基础上，使硬件大大简化；而与传统叉积鉴频器相比，在增加硬件复杂度不大的情况下，使性能显著改进。利用锁相环路能够提高信噪比的特性，该鉴频器在自动频率控制环路应用中，硬件更加简化，性能更好，有较好的应用前景。

Description

简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法及其鉴频器

本发明涉及一种自动频率的控制技术，确切地说，涉及一种在最大似然频差估计原理的基础上，在一定的信噪比的前提下，对频差估计方程进行简化而提出的一种简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法及其鉴频器，属于数字通信***中的以MPSK(多相移键控)为调制技术的自动频率控制技术领域。

在许多无线通信***中，因为发送端与接收端各自采用了不同精度的时钟源，这样导致接收到的载波信号频率和本地合成的载波之间存在着一定的频差，并且，随着接收机的各级变频器引入到实际解调的信号之中，在相干解调过程中，如果不消除这种频差，会使接收的信号发生误码。通常消除这种频差的方法是采用自动频率控制技术(AFC，Automatic Frequency Control)。自动频率控制技术可以分为开环自动频率控制和闭环自动频率控制，开环自动频率控制是利用鉴频器直接估计信号的频差，并直接用估计的频差来校正信号的频差；这种开环频差控制要求鉴频器估计的精度高。闭环自动频率控制是利用鉴频器将估计信号的频差反馈给压控振荡器，调节压控振荡器的输出的频差来校正接收信号和本地信号的频差；这是一个闭环调节的过程，要求鉴频器的鉴频曲线具有奇对称特性。

参见图1所示的一种在扩频通信中通常使用的自动频率控制环路的原理框图。接收到的中频信号1由于发送端和接收端采用不同精度的时钟源而带有频差，将中频信号1和本地的压控振荡器107(通常为本地的时钟源)输出信号进行混颇，得到仍然存在频率差的同相和正交的两路基带信号101、102。然后，将这两路信号分别送入积分—清除器103、104，进行数字化和提高信号的信噪比，得到两路数字基带信号Ik和Qk，其中Ik为同相项数字基带信号，Qk为正交项数字基带信号。再将信号Ik、Qk一起输入到鉴频信号频差的鉴频器105，通过一定的信号处理方法，输出得到与信号频差形成一定比例关系的误差校正电压，该误差校正电压通过环路滤波器106滤除噪声后，送入压控振荡器107，就可以控制压控振荡器输出信号的频率，达到校正频差的目的。上述反馈控制过程中鉴频器105性能的好坏决定频率校正的正确性和环路的捕捉时间，也是实现自动频率控制技术的关键所在。

目前使用的鉴频器通常有两类：一类是采用叉积原理的叉积鉴频器，其基本的原理框图如图2所示，其中Ik、Qk分别为同相项及正交项数字基带信号，其相应的信号处理的算式方程为：

                vd(k)＝I_k-1Q_k-I_kQ_k-1

这种叉积鉴频器的鉴频范围为： $\mathrm{\Δf}=\frac{1}{2T},$ 其中T表示接收机单位采样时间。这种鉴频器的特点是鉴频范围大，但是，抑制噪声的能力一般。需要通过减小环路滤波器的带宽来获得较高的噪声能力，这样环路的捕捉时间相应加长，使噪声性能和捕捉时间之间的矛盾很难克服。

另一类是基于最大似然估计原理的鉴频器，其相应的信号处理方法的方程为：

${\widehat{\mathrm{\ω}}}_d=\arg \max {\left|\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}_k{e}^{-\mathrm{jk}{\mathrm{\ω}}_{d}T}\right|}^2$

其中，

表示鉴别出的频差，arg[.]表示取辐角操作，max表示取最大值，| |表示取绝对值操作，N表示接收符号参与信号处理的个数，r_k表示第k个接收信号的复数表示形式，T表示接收信号的采样周期，∑表示累加运算。 ${\mathrm{\ω}}_d=\frac{2\mathrm{\π}}{N}$ 为基频。这种鉴频器信号处理方法的算式方程实际上是通过对接收信号序列r_k进行离散傅立叶变换运算，找到最大的周期峰对应的频率来得到估计频差，其估计的精度可以达到克拉美罗下界(CRLB)，估计出的频差可以直接校正信号的频差。但是，这种鉴频器信号处理方程的运算工作量相当大。虽然，可以通过快速傅立叶变换来减少离散傅立叶变换的运算工作量和运算时间，然而，这种运算的复杂度对于实时运算处理，特别是在自动频率控制环路中作为实时鉴频器就不甚合适。同时，如果不能利用上环路来提高信噪比的特性，其估计精度的保证是必须在一定的信噪比条件下。也就是说，这种鉴频器精度的提高是以提高复杂度为代价的。

从上面分析可知，目前所采用的两种鉴频方法很难克服精度和捕捉时间、精度和复杂度之间的矛盾。叉积鉴频器虽然结构和运算都比较简单，但是，其提高精度是以增大捕捉时间为代价的。而最大似然频差估计则需要进行复杂的运算，并且开环的频差估计需要的信噪比SNR较高。

本发明的目的是提供一种新的简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法，其是在对目前最大似然估计器进行进一步简化的基础上提出的，在降低原有估计精度不多的前提下，大大降低其实现的复杂度，改善了精度和复杂度之间的矛盾；同时利用它较低的复杂度和相对于叉积鉴频器的较高精度，应用于自动频率控制环路中，在达到同样的跟踪精度下，可大大缩小环路的捕捉时间。同时，利用环路的特性鉴频器可以工作在较低的信噪比环境中，增强了其实用性。

本发明的另一目的是提供一种采用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法的鉴频器。

本发明的再一目的是提供一种应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法、在自动频率控制环路中应用的鉴频器，为自动频率控制环路提供一种简化实用的硬件电路。

本发明简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法是这样实现的：设输入信号为r_k＝I(k)+jQ(k)，表示接收信号的复数表示形式，其中I(k)为其实部，Q(k)为其虚部；该输入信号的物理意义分别为多相移键控MPSK信号中频解调后的同相项和正交项两路基带数字信号，带有残余的频差；包括有下列实现步骤：(1)将接收的信号送入共轭运算单元(301)，其具体的操作方法是：实部I(k)信号保持不变，而将虚部信号Q(k)取反；

(2)将经过共轭运算单元(301)后的接收信号送入其后的顺序连接的多个延时单元(302)、(303)、…(304)，该多个延时单元的级数由最大相关长度M决定，延时时间T为接收信号的采样时间；

(3)将各级延时单元输出的信号分别进行复数累加操作(305)、(306)、…(307)、(308)；

(4)将累加后的信号与当前时刻进入的信号先后进行复数乘法和取虚部操作；该复数乘法和取虚部操作由两个实数乘法器(309)、(310)和一个实数加法器(311)实现之；

(5)将复数乘法的结果进行平滑累加，操作过程是将前N个数向后移动移位，当第N个数被移出滑动滤波器时，空出的第一个数则用新输入的值补充之，这时将N个值累加取平均得到当前的滤波结果；

(6)将得到的复数结果值，进行相应的处理，得到所需的频差值。

该信号处理方法的算式为：

${\hat{f}}_d==\frac{1}{\mathrm{\πT}(M+1)}\arg \left\{\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{r}_i{r}_{i-k}^{*}\right\}$

其中，T表示接收信号的采样周期，N表示接收符号参与信号处理的个数，r_k表示第k个接收信号的复数表示形式，M表示接收信号之间的最大相关长度。arg[.]表示取辐角操作。

上述第(6)步骤可以是根据所得到的复数结果值的实部和虚部的数值作为地址，到一个事先存储有对应辐角值的存储器表格里通过查表得到其对应的辐角值，该辐角值就是所要检测的频差值。

本发明采用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法的鉴频器是这样实现的：包括有下列硬件器件：分别接收经由中频解调的同相项I(k)和正交项Q(k)两路基带支路信号的共轭运算器，以对其中的虚部信号Q(k)进行取反的共轭操作；该共轭运算器的两路输出信号则分别与其后的延时器相连，该延时器之后顺序连接有多级延时器；设有多组累加器和一个复数乘法器，以便将每级延时器的两路输出信号分别与其后一级的延时器的输出信号进行复数累加操作，并将该累加之和与当前时刻的采样信号值送入复数乘法器进行复数乘法运算操作；还设有一个N长度滑动滤波器和一个存储有计算辐角模块及其对应频差只读存储器，以将上述复数乘法的结果进行平滑累加，得到将N个值累加取平均的当前滤波结果，再将所得到的复数结果值，并根据该复数的实部和虚部的数值作为地址，到一个事先存储有对应辐角值的存储器表格里通过查表而得到其对应的辐角值，该辐角值就是所要检测的频差值。

上述顺序连接的多级延时器的级数是由接收信号之间的最大相关长度M决定的。

上述复数乘法器包括有四个实数乘法器和两个实数加法器。

本发明应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法、在自动频率控制环路中应用的鉴频器是这样实现的：包括有下列硬件器件：分别接收经由中频解调的同相项I(k)和正交项Q(k)两路基带信号的共轭运算器，以对其中的虚部信号Q(k)进行取反的共轭操作；该共轭运算器的两路输出信号则分别与其后的延时器相连，该延时器之后顺序连接有多级延时器；设有多组累加器和一个复数乘法器，以便将每级延时器的两路输出信号分别与其后一级的延时器的输出信号进行复数累加操作，并将该累加之和与当前时刻的采样信号值送入复数乘法器进行复数乘法运算及取虚部操作；还设有一个N长度滑动滤波器，以将上述复数乘法得到的虚部结果进行平滑累加，将N个值累加取平均得到送入环路滤波器的误差电压值。

上述顺序连接的多级延时器的级数是由接收信号之间的最大相关长度M决定的。

上述复数乘法器包括有两个实数乘法器和一个实数加法器，以完成复数乘法取虚部的操作。

本发明的主要特点是：与最大似然估计原理鉴频器的信号处理方法的算式相比较，大大简化了运算的复杂度。这里可以对本发明的鉴频信号处理方法的运算量进行估计：该信号处理方法的总运算量为4N次实数乘法、2N(M-1)+2(N-1)实数加法和一次ROM读操作。本发明鉴频器的精度可以接近达到克拉美罗界的下界，其鉴频范围为：

$\left|{\hat{f}}_d\right|<{\left[(M+1)T\right]}^{-1}$

其中：M为鉴频器的最大相关长度。

与叉积鉴频器相比较，虽然本发明的鉴频范围随着M的增大而使鉴频范围有所减小，但是，可以通过适当调节M值来满足不同的鉴频要求。

总之，与目前的两种鉴频器相比较，本发明提出的一种新的简化最大似然估计方法，较好地解决了提高鉴频性能和降低复杂度之间的矛盾。在自动频率控制AFC环路的应用过程中，虽然叉积鉴频器的结构比较简单，容易实现，但是要实现好的噪声性能时，环路的捕捉时间必须足够长，无法应用在快速跟踪的自动频率控制领域。而最大似然频差估计和目前应用的一些简化最大似然估计方法，由于其复杂度很难用硬件来实现，多数用在后处理和开环的频差估计领域内；虽然开环的自动频率控制可以提高频差校正时间，但是这种开环的频差估计需要在很高的信噪比条件下才能有较好的性能。本发明的估计性能接近CRLB(克拉美罗)下界，且大大简化了实现过程，可以实时地用在开环频差估计上；而且针对自动频率控制环路提出了更简化的鉴频器实现步骤，还可以根据性能要求，使硬件设计简单灵活。在实现相同的性能条件下，其捕捉时间比叉积鉴频器提高一倍，可以用于快速频差跟踪领域内。

下面结合附图和实施例，详细介绍本发明的处理方法、硬件组成结构、信号处理步骤、和功效：

图1是现在通用的自动频率控制环路的原理框图。

图2是现在使用的叉积自动频率控制的鉴频器结构原理框图。

图3是本发明应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法的鉴频器的硬件结构原理框图。

图4是本发明应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法、在自动频率控制环路中的鉴频器的硬件结构原理框图。

本发明是一种简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法，其是在对目前最大似然频差估计器作进一步简化的基础上提出的，在降低原有估计精度不多的前提下，大大降低其实现的复杂度，改善了精度和复杂度之间的矛盾；同时利用它较低的复杂度和相对于叉积鉴频器的较高精度，应用于自动频率控制环路中，在达到同样的跟踪精度下，可大大缩小环路的捕捉时间。同时，利用环路的特性鉴频器，可以工作在较低的信噪比环境中，增强了其实用性。

本发明简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法或处理算式的方程为：

${\hat{f}}_d=\frac{1}{\mathrm{\&pi;T}(M+1)}\arg \left\{\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{1}{N-1}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_i{r}_{i-k}^{*}\right\}=\frac{1}{\mathrm{\&pi;T}(M+1)}\arg \left\{\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_i{r}_{i-k}^{*}\right\}$

其中，T表示接收信号的采样周期，N表示接收符号参与信号处理的个数，r_k表示第k个接收信号的复数表示形式，M表示接收信号之间的最大相关长度。arg[.]表示取辐角操作。采用上述信号处理方法，其估计精度可以接近克拉美罗界，因此这种鉴频器可以应用在开环自动频率控制中。针对该信号处理方法，本发明还给出了其硬件实现的结构原理框图，如图3所示。其包括有下列硬件器件：分别接收经由中频解调的同相项I(k)和正交项Q(k)两路基带支路信号的共轭运算器301，以对其中的虚部信号Q(k)进行取反的共轭操作；该共轭运算器的两路输出信号则分别与其后的延时器302相连，该延时器302之后顺序连接有多级延时器303、…304，该顺序连接的多级延时器303、…304的级数是由接收信号之间的最大相关长度M决定的。设有多组累加器305、306、307、308、313、314和一个复数乘法器315，以便将每级延时器的两路输出信号分别与其后一级的延时器的输出信号进行复数累加操作，并将该累加之和与当前时刻的采样信号值送入复数乘法器315进行复数乘法运算操作，该复数乘法运算操作是由四个乘法器309、310、311、312和两个实数加法器313、314完成的。还设有一个N长度滑动滤波器316和一个存储有计算辐角模块及其对应频差只读存储器317，以将上述复数乘法的结果进行平滑累加，得到将N个值累加取平均的当前滤波结果，再将所得到的复数结果值，并根据该复数的实部和虚部的数值作为地址，到一个事先存储有对应辐角值的存储器表格里通过查表而得到其对应的辐角值。

图3所示的鉴频器的信号处理步骤如下：设输入信号为r_k＝I(k)+jQ(k)，表示接收信号的复数表示形式，其中I(k)为其实部，Q(k)为其虚部；该输入信号的物理意义分别为多相移键控MPSK信号中频解调后的同相和正交两路基带数字信号，带有残余的频差。

(1)将接收的信号送入共轭运算单元301，其具体的操作方法是：实部I(k)信号保持不变，而将虚部信号Q(k)取反；

(2)将经过共轭运算单元301后的接收信号送入其后的顺序连接的多个延时器单元302、303、…304，该多个延时单元的级数由最大相关长度M决定，延时时间T为接收信号的采样时间；

(3)将各级延时单元输出的信号分别进行复数累加操作305、306、…307、308；

(4)将累加后的信号与当前时刻进入的信号先后进行复数乘法操作，该复数乘法操作由四个实数乘法器309、310、311、312和一个实数加法器313、314实现之；

(5)将复数乘法的结果进行平滑累加，操作过程是将前N个数向后移动移位，当第N个数被移出滑动滤波器时，空出的第一个数则用新输入的值补充之，这时将N个值累加取平均得到当前的滤波结果；

(6)将得到的复数结果值，根据该复数的实部和虚部的数值作为地址，到一个事先存储有对应辐角值的存储器表格里通过查表得到其对应的辐角值，该辐角值就是所要检测的频差值，从而大大提高运算速度。

因为在自动频率控制环路技术的应用中，鉴频器主要满足奇对称的条件，就可以校正信号的频差，因此，本发明对上述图3所示的操作步骤又作了进一步的修改简化，可以得到在自动频率控制环路中更加实用的简化最大似然鉴频器，其硬件结构组成的原理框图参见图4所示。其包括有下列硬件器件：分别接收经由中频解调的同相项I(k)和正交项Q(k)两路基带信号的共轭运算器301，以对其中的虚部信号Q(k)进行取反的共轭操作；该共轭运算器301的两路输出信号则分别与其后的延时器302相连，该延时器302之后顺序连接有多级延时器303、…304，该顺序连接的多级延时器的级数是由接收信号之间的最大相关长度M决定的。设有多组累加器305、306、307、308和一个复数乘法器318，以便将每级延时器的两路输出信号分别与其后一级的延时器的输出信号进行复数累加操作，并将该累加之和与当前时刻的采样信号值送入复数乘法器318进行复数乘法运算及取虚部操作，该复数乘法及取虚部的运算操作是由两个实数乘法器309、310和一个实数加法器313完成的；还设有一个N长度滑动滤波器319，以将上述复数乘法得到的虚部结果进行平滑累加，将N个值累加取平均得到送入环路滤波器的误差电压值。

图4所示的鉴频器的信号处理步骤与图3所示的鉴频器信号处理步骤基本相同，也是设输入信号为r_k＝I(k)+jQ(k)，表示接收信号的复数表示形式，其中I(k)为其实部，Q(k)为其虚部；该输入信号的物理意义分别为多相移键控MPSK信号中频解调后的同相和正交两路基带数字信号，带有残余的频差。

(1)将接收的信号送入共轭运算单元301，其具体的操作方法是：实部I(k)信号保持不变，而将虚部信号Q(k)取反；

(2)将经过共轭运算单元301后的接收信号送入其后的顺序连接的多个延时单元302、303、…304，该多个延时单元的级数由最大相关长度M决定，延时时间T为接收信号的采样时间；

(3)将各级延时单元输出的信号分别进行复数累加操作305、306、…307、308；

(4)将累加后的信号与当前时刻进入的信号先后进行复数乘法和取虚部操作；

该复数乘法和取虚部操作由两个实数乘法器309、310和一个实数加法器311实现之；

(5)将得到的虚部结果进行平滑累加，操作过程是将前N个数向后移动移位，当第N个数被移出滑动滤波器时，空出的第一个数则用新输入的值补充之，这时将N个值累加取平均得到送入环路滤波器的误差电压值。

比较图3与图4，本发明在最大似然频差估计的基础上，提出一种鉴频信号处理方法，并根据这种简化方法给出了信号处理的硬件结构实现原理框图以及新的更简化的适用于自动频率控制环路上应用的鉴频器硬件结构的实现原理框图。

本发明已经在Synopsys公司的COSSAP仿真环境下进行仿真试验，并在申请人研制的扩频接收机中进行了试验实施，在开环频差估计上，其性能接近CRLB(克拉美罗)下界。CRLB(克拉美罗)下界的公式如下所示：

${\mathrm{\&sigma;}}_{\mathrm{\&Delta;f}}^2=\frac{3}{2{\mathrm{\&pi;}}^{2}T}\&CenterDot;\frac{1}{\mathrm{SNR}\&CenterDot;(N^2-1)}$

其中σ_Δf为频差估计方差，T表示接收信号的采样时间，N表示信号处理的个数，SNR为信号的信噪比。当N＝10，20，30、SNR＝7dB、T＝1/16,000s时，可以计算估计精度的CRLB(克拉美罗)下界为：σ_Δf＝85Hz、31Hz、16Hz。

为了验证简化的最大似然频差估计的精度是否能够达到克拉美罗下界，在N＝10，20，30、SNR＝7dB、T＝1/16,000s、f_d＝500Hz的加性高斯信道下做了仿真，其结果分别如表5.1、表5.2、表5.3所示：

        表5.1 N＝10，不同M时的估计精度

M	1	2	3	4	5	6
							估计精度σΔf(HZ)	100	68	55	51	45	40

        表5.2 N＝20，不同M时的估计精度

M	1	2	3	5	6	8	10	12	14
										估计精度σΔf(Hz)	65	40	33	22	21	19	18	17	17

表5.3 N＝30，不同M时的估计精度

M	1	2	4	6	8	10	12	14	15	16	18
												估计精度σΔf(Hz)	42	26	18	15	14	13	12	12	12	11

从上面的三个表中可以看到，M的选择和估计精度是有一定的关系的。当M＞N/2时，本发明的估计方法对改善计算量的效果已不大，这说明了本发明简化最大似然估计的可行性，可以选择M＝N/2。另外，从上述各表中可以看出：在不同的N时，估计的精度都超过了CR(克拉美罗)界。这是因为累加器的累加范围扩大了，实际上相当于增大了N值，使估计精度提高，而当M＝1时，实际上已经简化为叉积自动频率控制。

因为简化估计器在选择合适的M、N参数后，可以有良好的性能，但需要较高的信噪比，而在自动频率控制环路上应用，正好可以消除这种影响，这样使得本发明在相同信噪比下应用于自动频率控制环路时，比叉积自动频率控制的捕捉时间缩短。经过仿真，在M＝N/2时，本发明简化估计器的捕捉时间比叉积自动频率控制提高一倍。所以，利用锁相环路能够提高信噪比的特性，本发明的鉴频器在自动频率控制环路应用中，其优良性能能够得到更好的体现，因此本发明的鉴频器在自动频率控制环路中有较好的应用前景。

Claims (9)

1.一种简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法，其特征在于：设输入信号为rk＝I(k)+jQ(k)，其中I(k)为其实部，Q(k)为其虚部；该输入信号的物理意义分别为多相移键控信号中频解调后的同相项和正交项两路基带数字信号，带有残余的频差；其包括有下列实现步骤：

(1)将所述输入信号送入共轭运算单元(301)，其具体的操作方法是：实部I(k)信号保持不变，而将虚部信号Q(k)取反；

(2)将经过共轭运算单元(301)后的所述输入信号送入其后的顺序连接的多个延时单元(302)、(303)、...(304)，该多个延时单元的级数由最大相关长度M决定，延时时间T为接收信号的采样时间；

(3)将各级延时单元输出的信号分别进行复数累加操作；

(4)将累加后的信号与当前时刻进入的信号先后进行复数乘法和取虚部操作；该复数乘法和取虚部操作由两个实数乘法器(309)、(310)和一个实数加法器(311)来实现；

(5)将复数乘法的结果进行平滑累加，操作过程是将前N个数向后移动移位，当第N个数被移出滑动滤波器时，空出的第一个数则用新输入的值补充，这时将N个值累加取平均得到当前的滤波结果；

(6)将得到的复数结果值，进行相应的处理，得到所需的频差值。

2.如权利要求1所述的简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法，其特征在于：该信号处理的方法是按照下列算式进行的：

${\hat{f}}_d=\frac{1}{\mathrm{\&pi;T}(M+1)}\arg \left\{\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_i{r}_{i-k}^{*}\right\}$

其中，T表示接收信号的采样周期，N表示接收符号参与信号处理的个数，r_i表示第i个接收信号的复数表示形式，M表示接收信号之间的最大相关长度，arg[.]表示取辐角操作。

3.如权利要求1所述的简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法，其特征在于：上述第(6)步骤是根据所得到的复数结果值的实部和虚部的数值作为地址，到一个事先存储有对应辐角值的存储器表格里通过查表得到其对应的辐角值，该辐角值就是所要检测的频差值。

4.一种应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法的鉴频器，其特征在于：包括有下列硬件器件：分别接收经由中频解调的同相项I(k)和正交项Q(k)两路基带支路信号的共轭运算器，以对Q(k)进行取反的共轭操作；该共轭运算器的两路输出信号则分别与其后的延时器相连，该延时器之后顺序连接有多级延时器；设有多组累加器和一个复数乘法器，以便将每级延时器的两路输出信号分别与其后一级的延时器的输出信号进行复数累加操作，并将该累加之和与当前时刻的采样信号值送入复数乘法器，以进行复数乘法运算操作；还设有一个N长度滑动滤波器和一个存储有计算辐角模块及其对应频差的只读存储器，以将上述复数乘法的结果进行平滑累加，得到将N个值累加取平均的当前滤波结果，再将所得到的复数结果值，根据该复数的实部和虚部的数值作为地址，到一个事先存储有对应辐角值的存储器表格里通过查表而得到其对应的辐角值，该辐角值就是所要检测的频差值。

5.如权利要求4所述的应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法的鉴频器，其特征在于：上述顺序连接的多级延时器的级数是由接收信号之间的最大相关长度M决定的。

6.如权利要求4所述的应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法的鉴频器，其特征在于：上述复数乘法器包括有四个实数乘法器和两个实数加法器。

7.一种应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法、在自动频率控制环路中应用的鉴频器，其特征在于：包括有下列硬件器件：分别接收经由中频解调的同相项I(k)和正交项Q(k)两路基带信号的共轭运算器，以对Q(k)进行取反的共轭操作；该共轭运算器的两路输出信号则分别与其后的延时器相连，该延时器之后顺序连接有多级延时器；设有多组累加器和一个复数乘法器，以便将每级延时器的两路输出信号分别与其后一级的延时器的输出信号进行复数累加操作，并将该累加之和与当前时刻的采样信号值送入复数乘法器进行复数乘法运算及取虚部操作；还设有一个N长度滑动滤波器，以将上述复数乘法得到的虚部结果进行平滑累加，将N个值累加取平均得到送入环路滤波器的误差电压值。

8.如权利要求7所述的应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法、在自动频率控制环路中应用的鉴频器，其特征在于：上述顺序连接的多级延时器的级数是由接收信号之间的最大相关长度M决定的。

9.如权利要求7所述的应用简化的最大似然频差的鉴频信号处理方法、在自动频率控制环路中应用的鉴频器，其特征在于：上述复数乘法器包括有两个实数乘法器和一个实数加法器，以完成复数乘法取虚部的操作。

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