[发明专利]一种频率补偿电路、解调系统及解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及解调系统中心频率偏移的补偿，尤其涉及一种补偿频移键控调制信号中心频率偏移的解调系统以及补偿方法。

背景技术

频移键控类调制是一种在无线通信系统中经常使用的数字调制方式，一般有FSK、GFSK和GMSK等方式。是将数字基带信号通过频移键控的方式调制到射频载波上，最终通过射频信号通道进行通信，在低功耗、低成本、低复杂度的应用场合多采用模拟域解调器对频移键控调制信号进行解调后再送数字基带进行处理。但在实际应用中，由于发射端和接收端使用晶体振荡器的精度偏差，制造工艺偏差等因素，输入解调器的信号的中心频率与理想值之间有一定的偏差。此偏差会引入解调误差，甚至当偏差过大时导致解调完全失败，无法恢复基带信号。

现有的对频移键控调制信号解调的频率补偿方案，都是根据解调器输出的数字信号中的数据模式，检查并记录信号的频率值；当解调器输出信号为“11”时，检查两个“1”持续时间信号的峰值频率并记录为Fp，当解调器输出信号为“00”时，检查两个“0”持续时间信号的峰值频率并记录为Fn，根据Fp与Fn的值估算信号的中心频率Fc，并根据所估算的中心频率调整振荡器的输出频率，补偿中心频率的偏移。

此种补偿方法存在有些不足的地方，频率的补偿依赖与解调器输出的数据，如果频率偏移较大，解调失败时将无法补偿中心频率；频率的补偿方法依赖固定的数字格式，当通信数据是随机信号，也无法补偿中心频率；补偿方案结果复杂，容易出现误差，而且会增加功率的消耗。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题提供一种不依赖于解调器输出数据模式进行准确高效的补偿中心频率偏移的解调系统以及补偿方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种补偿中心频率偏移的补偿电路，包括频率比较模块以及频率控制模块；其中，所述频率比较模块，接收频率信号的量化值，并对所述频率信号的量化值与设定频率门限值的大小进行比较，把比较的差值输出到所述频率控制模块中；所述频率控制模块，用于根据所述比较的差值控制输出频率补偿值。

进一步的，所述频率比较模块包括至少一个频率门限值寄存器以及与所述频率门限值寄存器相对应的门限判决单元；所述频率控制模块包括频率选择单元以及与所述门限值寄存器相对应的频率补偿步进值寄存器；其中，所述频率门限寄存器用于保存预先设定的频率门限值；所述频率门限判决单元用于比较所述频率信号量化值与所述设定的频率门限值，并根据比较差值产生对应的调整区域信号；所述频率选择控制单元接收所述调整区域信号，并根据所述调整区域信号产生频率选择信号输出到相应所述频率步进值寄存器中；所述频率步进值寄存器输出频率的补偿值。

更进一步的，所述补偿电路还可以包括频率锁定单元；所述频率锁定单元用于在电路频率补偿完成后输出锁定频率的信号到所述频率控制模块锁定频率补偿值。所述频率锁定单元包括频率锁定控制子单元以及锁定时间门限值寄存器；其中，所述锁定时间门限值寄存器用于寄存时间门限值，所述频率锁定控制子单元，接收锁定启动信号以及时间门限信号，并根据锁定启动信号以及时间门限信号产生锁定信号输出到频率控制模块中锁定频率补偿输出值。

本发明还提供了一种信号解调系统，包括上述补偿电路以及解调器；所述解调器，接收频移键控调制信号，用于对所接收的信号进行解调，并输出基带信号，同时接收所述补偿电路输出的补偿值，根据所述频率补偿值补偿中心频率的输出；所述补偿电路，接收所述解调器输出基带信号，根据所述基带信号产生补偿中心频率的补偿值。所述解调器可以为数字解调器或模拟解调器，在所述模拟解调器中还可以包括把所述解调输出信号转换成数字基带信号的信号转换器。

本发明还提供一种对频移键控调制信号解调的解调方法，，包括以下步骤：

解调器接收频移键控调制信号并对所接收的信号进行解调，输出基带信号；

补偿电路接收所述基带信号，根据基带信号产生的频率补偿值，并把所述频率补偿值反馈输出到所述解调器中；

解调器接收所述频率补偿值，并根据所述补偿值修改中心频率。

进一步的，所述中心频率偏移的补偿电路接收所述基带信号，根据基带信号产生的频率补偿值，并把所述频率补偿值反馈输出到所述解调器，还可以包括以下步骤：

门限判决单元接收基带信号，并将基带信号与频率门限值寄存器中的门限值进行比较，根据比较差值确定频率调整的区域，并产生对应的调整区域信号输出到频率选择控制单元中；

频率选择控制单元根据所述调整区域信号控制对应的频率补偿步进值寄存器输出频率补偿值。