[实用新型]一种群路突发窄带信号连续解调位同步结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种群路突发窄带信号连续解调位同步结构，属于卫星通信技术领域。

背景技术

数字解调过程中广泛采用的是基于插值滤波的位同步结构，主要由两部分组成，定时误差估计及定时误差校正，首先采用一种相位误差的检测算法估计定时偏差，用估计出的误差值对内插滤波器进行控制，通过数字内插方式实现符号的最佳采样。

按照内插滤波器和定时误差检测器是否构成闭环，全数字位同步结构可以分为两类：反馈式结构和前馈式结构。

反馈式结构的位同步类似于锁相环(PLL)，内插滤波器用控制模块提供的定时信息消除输入信号的定时误差，结构如图1所示。典型的闭环结构的同步方法是Gardner算法，该算法是不需要判决反馈也无需训练序列的盲位定时恢复算法，这种有效的误差检测机制配合内插滤波，能够逐步实现误差校正和位同步，且独立于载波同步，在时钟和载波都需要自同步的数字接收机中，Gardner算法具有很好的适用性。

前馈式结构不包含任何反馈电路，所有信号都是向前流动的。基于该结构的位同步算法，从接收信号中直接估计出定时偏差，然后内插出最佳采样点，典型的前馈式符号同步结构如图2所示。

采用反馈式结构的位同步有较好的跟踪性能，甚至在采样频率偏差较大的情况下仍然有较好的性能，但捕获时间较长，并且不可避免的存在锁相环所固有的“悬搁”(hang-up)现象，因此，不适用于突发信号的位同步

前馈式结构的位同步要求位定时估计器能直接准确的估计出位时钟偏差的绝对大小，而不是估计出其应该调整的方向和趋势。由于没有反馈环路进行自适应调整和跟踪，相位抖动往往比闭环结构大。

前馈式结构的位同步比较适用于突发通信系统，突发通信系统中，由于突发帧通常较短，要求捕获时间短，相位抖动对其影响可以忽略。

但是，当突发帧持续时间较长时，基于前馈式结构的位同步中相位抖动大的缺点就对位同步的性能有了很大的影响，本专利中提出的位同步结构可以很好的解决基于前馈式结构的位同步的相位抖动大对长突发帧位同步的性能造成的影响。

目前，从公开刊物及公开渠道上所了解到的信息，都没有专门针对群路长突发窄带信号帧的位同步的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提出一种群路突发窄带信号连续解调位同步结构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的一种群路突发窄带信号连续解调位同步结构，如图3所示，该同步结构包括AD芯片、数字分路电路、匹配滤波器和位同步处理单元；其中，位同步处理单元包括分路数据接收缓冲RAM、位定时用数据缓冲RAM、内插滤波器、平方滤波定时误差估计电路、位定时误差估计值缓冲RAM和位定时调整控制电路；

群路窄带信号通过AD芯片转换为数字信号，之后通过数字分路电路进行数字分路，分为n路信号(n≥1)，n路信号中的每路信号用匹配滤波器进行匹配滤波处理，然后对这n路信号分别在位同步处理单元中进行位同步处理，其中的每路信号处理过程相同，图3中，以其中一路信号为例子对该单元进行描述。

首先，将经过滤波处理的信号的数据写入分路数据接收RAM中进行缓存，然后从该分路数据接收缓冲RAM中读取数据写入位定时用数据缓冲RAM进行缓存，利用当前时刻的4个采样数据，采用平方滤波定时误差估计电路得到当前时刻的定时误差估计值，并将得到的定时误差估计值写入位定时误差估计值缓冲RAM中进行缓存，同时，利用当前时刻得到的定时误差估计值控制内插滤波器进行内插滤波，得到当前符号的最佳采样点；

其中，平方滤波定时误差估计电路中用到的数字平方滤波定时算法是1988年由M.Oerder和H.Meyr提出来的一种定时误差估计算法，该算法直接从接收信号中提取定时误差，且收敛速度快，特别适用于全数字突发信号位同步的实现，采用数字平方滤波定时算法时，接收信号的每个符号进行4倍采样，在这里，我们把通过数字平方滤波定时算法得到的定时误差值设为该值位于(-π，π)之间。

另外，还需要根据位定时误差估计值缓冲RAM中的当前时刻以及历史时刻数据进行判断，通过位定时调整控制电路进行位定时调整工作，使得接收端的时钟与发送端的时钟相位能够同步，并同时对定时误差估计值进行相应的调整。

位定时调整控制电路中用到的位定时调整策略说明如下：