[发明专利]载波频率估计方法与装置

说明书

(一)技术领域

本发明属于电子对抗与信息处理领域，具体涉及一种估计BPSK调制通信信号中的载波频率盲估计方法和利用该方法研制一种实现载波频率盲估计装置。 

(二)背景技术

无线通信技术广泛地应用于通信系统中，为了实现无线电管理，需要估计对方电台的载波频率。目前，有许多实现BPSK调制的无线通信信号载波频率盲估计方法与装置，如采用平方法实现载波频率，但该方法实现的信噪比不能低于-15dB；同时也有许多学者采用高阶矩的方法实现载波频率估计，但该方法存在运算速度慢等缺点。 

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现对BPSK调制的无线通信信号载波频率快速低信噪比估计的新的载波频率估计方法与装置。 

本发明载波频率估计方法的技术方案是：将输入的无线通信信号进行延迟处理，将处理后的信号与原信号进行相乘，对相乘信号进行功率谱运算，最后通过判决峰值，计算输出载波频率。 

本发明载波频率估计方法还有这样一些技术特征： 

1、所述的延迟处理的延迟时间为能够实现的不为零且远远小于2π/ω_o的最短延迟时间； 

2、所述的峰值为频谱图上的最大峰值，载波频率2倍频在频谱图上的点即对应频谱图上的最大峰值。 

本发明产品的方案为：它包括输入单元、延迟单元、相乘器、功率谱运算单元、判决单元和输出单元，输入单元分别连接延迟单元的输入端和相乘器的输入端，延迟单元的输出连接相乘器的另一输入端，相乘器的输出端连接功率谱运算单元的输入端，功率谱运算单元的输出端连接判决单元的输入端，判决单元的输出端连接输出单元。 

本发明产品还有这样一些技术特征： 

1、它还包括预处理单元，输入单元连接预处理单元，预处理单元分别连接延迟单元的输入端和相乘器的输入端； 

2、所述的预处理单元为下变频器或放大器； 

3、所述的功率谱运算单元为频谱仪。 

本发明是针对BPSK调制的无线通信信号进行载波频率盲估计，技术解决方案是：无线 通信信号通过一个延迟时间为最小采样单位的延迟后与原信号进行相乘，对相乘信号进行功率谱运算，实现对载波频率的盲估计。本发明输入单元即为接收天线，延迟相乘可以通过模拟方法实现，也可以通过数字方法实现，延迟时间可以是最小采样单位，也可以大于采样单位，在数字采样后处理，延迟时间应该为一个最小采样单元，而对模拟的方法进行延迟相乘时，延迟时间应该是能够实现的最短延迟时间，但还不能为零。延迟单元、相乘器、功率谱运算单元和判决单元可以直接采用微处理器实现，微处理器可以是可编程逻辑器件FPGA、DSP、ARM、计算机等，采用微处理器处理时应加入AD转换单元，同时延迟相乘可以在AD转换前，也可以是在AD转换后实现，功率谱运算可以是通过频谱仪实现，也可以是通过数字信号处理得到，如通过FFT等运算得到，实现过程简单、快速。 

结合图1，图1是本发明的载波频率盲估计方法的原理示意图。BPSK调制的无线通信信号公式如下所示： 

s(t)=2Ac(t)cos(ωot+φ)]]>

其中：接收信号幅度，c(t)：信息码，在BPSK调制中，其比特宽度为T_c，值为+1或-1的数字量；ω_o：载波角频率；φ：接收信号初始相位。 

通过延迟时间不等于零且远远小于2π/ω_o的延迟单元11后与原信号通过相乘器12相后，其输出公式为：