[发明专利]一种非数据辅助的OQPSK信号闭环载波同步方法

权利要求书

1.一种非数据辅助的OQPSK信号闭环载波同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设接收信号为s(t)＝I(t)cos(ω_ct+θ)+Q(t)sin(ω_ct+θ)，本地载波信号为本地振荡器(VCO)的输出信号v(t)＝cos(ω₀t+θ₀)，则与接收信号s(t)进行正交解调的上下两路信号分别为与载波同相的同相信号v₁(t)＝cos(ω₀t+θ₀)和与载波相位相差90°的正交信号v₂(t)＝sin(ω₀t+θ₀)，接收信号s(t)分别与两路正交的信号v₁(t)和v₂(t)在混频器中进行正交解调，得到两路正交的解调信号 和其中v₃(t)为同相分量，v₄(t)为正交分量；

步骤2：两路正交的解调信号分别经过低通滤波器后，低通滤波后的两路信号分别为同相分量v₅(t)和正交分量v₆(t)，如公式1和公式2所示:

公式1：

及公式2：其中Δω＝ω₀-ω_c，

Δθ＝θ₀-θ；

步骤3：低通滤波后的同相分量v₅(t)和正交分量v₆(t)分别分两路进入平方谱频偏粗估计模块进行频偏粗估计，首先对信号进行平方运算，然后进行快速傅里叶变换，得到信号的平方谱，对平方谱进行分析，搜索其极大值点，可获得平方谱突出谱线的位置α；已知信号传输速率为f_T，根据突出谱线α算出频偏范围f_C，如果有两条突出谱线α₁和α₂，并且α₁＜0＜α₂，则频偏范围为如果只有一条谱线α，若α＜0，则此时的频偏为 负，频偏范围为若α＞0，则此时的频偏为正，频偏范围为 

步骤4：将低通滤波后的同相分量v₅(t)和正交分量v₆(t)与步骤3得到的频偏范围f_C分别送入点积叉积鉴频器和鉴相器模块进行频偏精估计，首先分别将v₅(t)和v₆(t)两路信号延时一个符号周期T_b，得到v₅(t-1)和v₆(t-1)两路信号，然后对v₅(t)、v₅(t-1)、v₆(t)和v₆(t-1)四路信号进行点积叉积运算：定义点积为Dot(t)＝v₅(t-1)v₅(t)+v₆(t-1)v₆(t)，定义叉积为Cross(t)＝v₅(t-1)v₆(t)-v₆(t-1)v₅(t)，令Dot'(t)＝Dot(t)-Cross(t)，Cross'(t)＝Dot(t)+Cross(t)，则鉴频器的输出即频率误差为ef(t)＝sgn(Dot'(t))Cross(t)-Dot'(t)sgn(Cross(t))≈K₁Δωt+C₁；将v₅(t)和v₆(t)两路信号送入鉴相器，直接计算得到鉴相器的输出即相位误差为 

步骤5：将点积叉积鉴频和鉴相器输出的频率误差ef(t)和相位误差dp(t)进行复合运算，得到误差控制量v_d(t)＝ef(t)+dp(t)，将误差控制量v_d(t)送入环路滤波器滤除高频分量，环路滤波器产生误差电压信号控制本地振荡器产生本地载波信号v(t)。

步骤6：重复步骤1至步骤5，使步骤4获得频率误差与相位误差趋于零，即完成载波同步过程，实现了载波频偏的准确估计。