[发明专利]一种检测相位调制信号载波频偏的方法及系统

权利要求书

1.一种检测相位调制信号载波频偏的方法，在接收端，本地载波与接收到的所述相位调制信号载波混频以后，得到频差信号，其特征在于，所述方法包括：

采样步骤，对所述频差信号以符号速率f_s进行采样，得到数目为偶数L的采样序列{z(k)}，0≤k≤L-1；

自相关运算步骤，对所述采样序列{z(k)}进行自相关运算，得到自相关序列{r(x)}，-L<x≤L-1，对r(x)向右平移L得到r(n)＝r(x+L)，0<n≤2L-1，再乘以修正系数w(n)，得到修正自相关序列{r'(n)}，所述修正系数w(n)是：

截取步骤，在所述修正自相关序列{r'(n)}中截取中间一段，构成数目为偶数M的截短自相关序列{x(m)}，并且满足x(m)＝r'(m+L-M/2)，0≤m≤M-1，0<M<2L-1；

频偏估计步骤，对所述截短自相关序列{x(m)}进行DFT变换，得到DFT变换序列{X(m)}＝DFT[{x(m)}]，0≤m≤M-1，找到所述DFT变换序列{X(m)}中的峰值X(l)＝max|X(m)|，并记下所述峰值X(l)在所述DFT变换序列{X(m)}中的峰值序号l，再由所述峰值X(l)，以及所述峰值X(l)在所述DFT变换序列{X(m)}中前后相邻的两个值X(l+1)和X(l-1)，计算得到一个频偏修正值δ，再将所述峰值序号l加上所述频偏修正值δ，然后乘以所述符号速率f_s与M的比值，即(l+δ)f_s/M为频偏估计值，所述修正值δ是：

Re[]表示取实部。

2.根据权利要求1所述检测相位调制信号载波频偏的方法，其特 征在于，所述截短自相关序列{x(m)}的数目M与所述采样序列{z(k)}的数目L的关系是：M＝L、M＝1L/4、M＝1L/2、M＝3L/4、M＝5L/4、M＝3L/2或者M＝7L/4。

3.根据权利要求1或2所述检测相位调制信号载波频偏的方法，其特征在于，所述相位调制信号是QPSK信号，所述载波频偏Δf是200Hz，所述符号速率f_s是4kHz，所述采样序列长度L是128。

4.一种检测相位调制信号载波频偏的系统，在所述系统中，本地载波与接收到的所述相位调制信号载波混频以后，得到频差信号，其特征在于，所述系统包括：

采样单元，对所述频差信号以符号速率f_s进行采样，得到并输出数目为偶数L的采样序列{z(k)}，0≤k≤L-1；

自相关运算单元，对所述采样单元输出的所述采样序列{z(k)}进行自相关运算，得到自相关序列{r(x)}，-L<x≤L-1，对r(x)向右平移L，得到{r(n)}＝{r(x+L)}，0<n≤2L-1，再乘以修正系数w(n)，得到并输出修正自相关序列{r'(n)}，所述修正系数w(n)是：

截取单元，对所述自相关运算单元输出的所述修正自相关序列{r'(n)}中截取中间一段，输出数目为偶数M的截短自相关序列{x(m)}，并且满足x(m)＝r'(m+L-M/2)，0≤m≤M-1，0<M<2L-1；

频偏估计单元，对所述截取单元输出的所述截短自相关序列{x(m)}进行DFT变换，得到DFT变换序列{X(m)}＝DFT[{x(m)}]，0≤m≤M-1，找到所述DFT变换序列{X(m)}中的峰值X(l)＝max|X(m)|，并记下所述峰值X(l)在所述DFT变换序列{X(m)}中的序号l，再由所述峰值X(l)，以及所述峰值X(l)在所述DFT变换序列{X(m)}中前后相邻的两个值X(l+1)和X(l-1)，计算得到一个频偏修正值δ，再将所述峰值序号l加上所述频 偏修正值δ，然后乘以所述符号速率f_s与M的比值，即(l+δ)f_s/M为频偏估计值，所述修正值δ是：

Re[]表示取实部。

5.根据权利要求4所述检测相位调制信号载波频偏的系统，其特征在于，所述截取单元中的所述截短自相关序列{x(m)}的数目M与所述采样单元中的所述采样序列{z(k)}的数目L的关系是：M＝L、M＝1L/4、M＝1L/2、M＝3L/4、M＝5L/4、M＝3L/2或者M＝7L/4。

6.根据权利要求5所述检测相位调制信号载波频偏的系统，其特征在于，所述相位调制信号是QPSK信号，所述载波频偏Δf是200Hz，所述采样单元的所述符号速率f_s是4kHz，所述采样序列长度L是128。