[发明专利]一种低信噪比下自适应数字解调系统

说明书

本发明提供了一种低信噪比下自适应数字解调系统，包括：数字下变频模块，速率检测模块，载波锁相环路，锁定检测模块，匹配滤波模块，位同步环模块及数据判决模块，其在低信噪比和高动态共存的不利条件下，实现了快速、低误码率和低损耗的解调系统，而且采用了较低复杂度的同时节省了大量的硬件的存储空间，发明在多速率模式下，能够快速自适应的检测速率并进行载波恢复，载波锁相环路采用了渐变的环路带宽，随着环路更新时间的增加逐渐缩短环路带宽，提高了环路的锁定速度和环路稳定性，最后配合Gardener定时同步方法，完成低信噪比高动态下的解调系统。

技术领域

本发明涉及数字化应答机技术领域，特别涉及一种低信噪比下自适应数字解调系统。

背景技术

随着卫星通信技术的不断发展，对低信噪比下的解调技术提出了越来越高的要求，尤其是深空领域的测控通信系统，具有极远距离、超长时延、极弱信号等特点，噪声干扰非常严重，为了有效的将遥远的微弱信号从噪声中提取出来，要求接收设备具有很高的灵敏度和提高信噪比能力以在极低信噪比条件下进行解调，同时由于空间链路中多普勒频移的存在，要求接收系统具有较高的动态性，能够快速、准确的进行载波相位估计和恢复。

低信噪比解调的难点是载波恢复，虽然载波同步理论研究比较成熟、工程应用也非常普遍，但在低信噪比和高动态共存的不利条件下，实现快速、低误码率和低损耗的解调系统，而且还要兼顾复杂度和硬件的存储空间，具有较高的难度和挑战。

目前还没有可以在多速率模式下，能够实现在该领域可以较为快速、准确的进行自适应的检测速率并进行载波恢复的解调系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低信噪比下自适应数字解调系统，以解决现有的数字解调系统不能在在多速率模式下，快速、准确的进行自适应的检测速率并进行载波恢复的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种低信噪比下自适应数字解调系统，包括：

数字下变频模块，用于接收待解调信号，并将待解调信号进行降低采样率处理并得到传输的基带信号；

速率检测模块，用于自适应检测数字下变频模块得到的基带信号的传输速率；

载波锁相环路，用于根据数字下变频模块得到的基带信号以及速率检测模块得到的传输速率进行固定速率的载波恢复，得到精确的基带信号；

锁定检测模块，用于对所述精确的基带信号中的I支路信号、Q支路信号进行积分处理并根据积分结果判断是否对所述精确的基带信号进行锁定，并输出锁定指示信号；

匹配滤波模块，当接收到所述锁定信号后，用于将解调的基带信号取平均，取平均后的信号输入位同步环模块进行同步处理，得到同步信号；

数据判决模块，用于对所述同步信号进行判决并输出解调后的比特序列。

较佳地，还包括时钟模块，所述时钟模块用于为所述数字下变频模块、速率检测模块及位同步环模块提供标准时钟信号。

较佳地，所述数字下变频模块包括CIC抽取单元、带通滤波器、乘法器、低通滤波器，接收的待解调信号通过所述CIC抽取单元降低采样率，降低采样率的接收信号通过所述乘法器与本振信号产生的载波相乘，相乘后的信号分别通过若干个低通滤波器进行滤波并输出若干组待检测速率的基带信号。

较佳地，所述低通滤波器的数量等于基带信号的传输速率的种数，每个所述低通滤波器的带宽为与之对应的基带信号的带宽。

较佳地，当发端发送的速率种数较多时，具有相邻传输速率的基带信号的带宽对应采用一个低通滤波器，由该低通滤波器对相邻带宽的基带信号其进行滤波。

较佳地，所述速率检测模块包括带通滤波器、低通滤波器、第一幅度估算单元、第二幅度估算单元、第一功率计算单元、第二功率计算单元及对比判决单元；