[发明专利]载波相位不连续信号的频率跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要应用于信号频段很宽的直序跳频混合扩频系统，载波相位不连续信号的频率跟踪方法。

背景技术

直序跳频混合的扩频系统，尤其信号带宽很宽时，首先模拟电路需要一定的稳定时间，其次跳频带宽很宽的信号需要多个DDS共同构成，这些都会导致每跳之间载波相位的不连续。现有载波跟踪环技术依赖鉴别相位变化率来实现频率同步，它的鉴频器是通过Ｉ支路和Ｑ支路积分值来计算出△t时间内相位的变化率，当信号相位不连续时，通过现有数字鉴频技术就会得到错误的频率值，使得现有载波跟踪环技术不能跟踪载波相位不连续信号的频率。

在图２所示的现有技术中，载波跟踪环由解调模块、解扩模块、鉴频器、环路滤波器和数控振荡器组成。由I支路(同相支路)积分值和Q支路(正交支路)积分值进行频差鉴定，其输入中频信号首先与接收机本地数控振荡器产生的正弦(SIN)和余弦(COS)信号分别经解调模块实现解调，解调模块输出的Ｉ支路和Ｑ支路信号分别经解扩模块实现解扩，解扩模块输出的Ｉ支路和Ｑ支路积分值送入鉴频器进行频差计算，鉴频器输出的频差进入环路滤波器进行滤波，环路滤波器输出的频率控制字送入数控振荡器进行相位累加和正余弦查表，查表输出的正余弦信号反馈送入解调模块，构成闭环实现载波跟踪。由I支路和Q支路积分值进行鉴别频差的原理是先鉴别相位，再鉴别相位变化率，若信号的载波相位不连续，则鉴别出来的频差值是错误的，导致本地载波跟踪不上输入信号，这种依赖鉴别相位变化的现有载波跟踪环技术不能实时跟踪载波相位非连续信号的频率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的存在的不足之处，提供一种能够实时跟踪载波相位非连续信号频率，不依赖鉴别相位变化率来实现频率同步的方法，以解决现有载波环技术不能跟踪载波相位不连续信号频率的问题。

本发明解决现有技术问题所采用的方案是：一种载波相位不连续信号的频率跟踪方法，其特征在于包括如下步骤：在多普勒频偏不确定范围内，将接收机多普勒频划分为等间隔或非等间隔多组频率槽；基带设备通过接收机每个不同多普勒频率槽对应的多个本地数控振荡器产生多路正弦 (SIN)和余弦 (COS)信号，接收机本地正余弦信号对模数转换 (AD)后输入的数字中频信号，通过解调模块分别进行解调，再分别经与解调模块相串联的各路解扩模块分别解扩获取各频率槽的积分值，并将获得的多路积分值送入鉴频器进行鉴频，再把鉴频输出的频差送至环路滤波器进行滤波得到频率控制字                                               ，直接送给主槽数控振荡器产生主槽正余弦本地信号；由加法器将频率控制字和每个频率分槽值做相加得到的各分槽频率控制字，分别送给各分槽数控振荡器产生各分槽本地正余弦信号，正余弦信号分别反馈给各自的解调模块，构成一个对相位不连续信号的频率跟踪环。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

本发明利用多普勒频偏与积分值大小的关系，结合频率槽的灵活划分，划分频率槽得到多路解扩积分值，通过各频率槽对应的多路积分值和与之对应的多普勒槽值进行频差鉴定。用多路频率槽解调、多路解扩、多路积分值和频率槽值参与的鉴频、环路滤波器、多路数控振荡器五个步骤构成一个闭环，代替现有技术由I支路(同相支路)积分值和Q支路(正交支路)积分值进行频差鉴定，实现了对相位非连续信号进行稳定的频率跟踪，而且在能保证多普勒频率跟踪精度的同时，也能兼顾信号多普勒频率的高动态变化，解决了现有技术不能对载波相位不连续信号的频率跟踪问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本专利进一步说明。

图1是载波相位不连续信号的频率跟踪原理框图。

图2是现有载波跟踪环的原理框图。

具体实施方式

参阅图1。在多普勒频偏不确定范围内，可以将接收机多普勒频划分为等间隔或非等间隔多组频率槽；频率槽的划分，是根据信号的多普勒动态范围，对信号频率进行跟踪的精度要求，同时考虑电路的复杂性与数字芯片资源，一般可以划分成3到10个频率槽。频率槽的设置可以适应不同动态的跟踪，若信号多普勒动态低，要求频率跟踪精度高，可以把频率槽划分得细密些；若信号多普勒动态高，频率槽应设置得宽；还可以把离中心槽附近的频率槽划分得细密，离中心槽远处的频率槽划分得宽，这样既能满足跟踪精度又能兼顾信号多普勒大动态。