[发明专利]一种基于FPGA的多音调频信号解调方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的多音调频信号解调方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、将多音调频模拟信号转化为数字信号；

S2、在FPGA中进行多音调频数字中频信号下变频；

S3、在FPGA中进行抽样，降低信号数据速率；将所有单音周期的最小公倍数的整数倍作为一个码元符号的长度，并且作为多音组合信号的周期；

S4、在FPGA中进行多普勒频偏矫正；首先通过快速傅里叶变换获得频偏位置，再通过混频的方式完成多普勒频偏矫正；

S5、在FPGA中通过低通滤波器滤除无关分量；

在FPGA中通过使用超前滞后的方式来实现码元符号的同步；

完成多普勒频偏矫正并通过数字低通滤波器的的信号为:

S_{f_cos}＝cos(β₁sin(2πf₁t)+β₂sin(2πf₂t)...+β_n-1sin(2πf_n-1t)+β_nsin(2πf_nt))

S_{f_sin}＝sin(β₁sin(2πf₁t)+β₂sin(2πf₂t)...+β_n-1sin(2πf_n-1t)+β_nsin(2πf_nt))

分别对S_{f_cos}和S_{f_sin}进行超前滞后同步，用于同步的级数和超前滞后的点数依据精度要求进行设置；

将S_{f_cos}和S_{f_sin}进行频谱分析来进行单音检测；

通过FFT检测得到的结果为单音所对应的FFT频点，对其进行换算即可得到对应的单音频率，换算公式如下：

单音频率＝FFT频点/FFT总点数*采样率；

S6、在FPGA中通过频谱分析完成对导频和单音的检测，提取有效信号，从而实现多音调频信号的解调。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的多音调频信号解调方法，其特征是，所述步骤S1中，通过A/D转换芯片AD9626进行采样，将载波频率为70MHz的模拟中频多音调频的已调信号转换为12bits多音调频数字信号，然后输入ALTERRA的芯片中进行后续数字处理。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA的多音调频信号解调方法，其特征是，所述步骤S2中，通过本地振荡器产生频率为70MHz的混频信号cos(2πft)，其中f＝70MHz；将载波频率为70MHz的中频信号和本地振荡器产生的信号混频，实现下变频。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的多音调频信号解调方法，其特征是，通过所述步骤S2中的载波粗同步和所述步骤S4的载波精同步联合完成载波的同步，所述步骤S2的粗同步以大步进的方式实现信号从较高频率搬移至较低频率。