[发明专利]一种应用于高速激光通信的数模混合解调方法

权利要求书

1.一种应用于高速激光通信的数模混合解调方法，包括：

对获取的载波光信号进行粗补偿；

对获得补偿后的载波光信号进行光电转换，生成电信号；

将生成的电信号与本振信号进行正交混频，得到基带正交信号；

将基带正交信号分为两路信号；

将第一路信号通过限幅器提供给FPGA；

FPGA对第一路信号进行解调获得基带数据；

将第二路信号经过模拟处理，得到残留载波的鉴相信号；

将残留载波的鉴相信号经过A/D转换后提供给FPGA；以及

FPGA对经过A/D转换后的鉴相信号进行捕获、跟踪处理后进行载波重构，并基于重构的载波和模拟锁相环PPL进行正交调制获得本振信号，

其中所述FPGA对经过A/D转换后的鉴相信号进行捕获的方法进一步包括：

通过软件设置频率控制字控制D/A输出载波频率，进而控制正交混频器的本振频率，实现对鉴相信号频率的分段扫描，在整个频率范围内，按步进设置频率控制字控制D/A输出载波频率，得到正交混频器的本振频率f_ref，其中f_ref＝f_c-f_d,max,f_c-f_d,max+Δf,...,f_c+f_d,max-Δf,f_c+f_d,max，f_c是设定载波频率，f_d,max是多普勒频率上限，Δf是频率步进值，B表示低通滤波器的带宽，Δf＝B/2；

对经过A/D转换后的鉴相信号进行偏置消除得到鉴相整形信号；

为对鉴相整形信号进行N点FFT变换，搜索FFT所有谱线的峰值，如果峰值与次峰值的幅度比大于10，则确定检测到鉴相信号，鉴相信号频率可表示为其中N、m分别表示FFT长度和峰值所在谱线的位置，f_s为A/D采样频率；

频率扫描时如果在相邻两个本振频率上，至少有一次没有检测到鉴相信号，则调节本振频率，继续在整个处理带宽内扫描；以及

频率扫描时如果在相邻两个本振频率上，两次都检测到鉴相信号，则确认频率捕获成功，捕获结束。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获取的载波光信号进行粗补偿的方法进一步包括；

卫星轨道信息获得载波多普勒信号；

经过光放大器对获得的载波多普勒信号进行放大处理；以及

通过调节本振激光器产生的光本振，在光混频器中对放大后的载波多普勒信号进行粗补偿。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获得补偿后的载波光信号进行光电转换，生成电信号的方法是通过平衡探测器、带通滤波器以及低噪声放大器对光混频器输出的光信号进行光电转换，生成电信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将基带正交信号分为两路信号是利用功分器将基带正交信号分为两路。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FPGA对第一路信号进行解调获得基带数据的具体方法为通过判决反馈均衡器DFE、时钟数据恢复CDR模块解调获得基带数据。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频率控制字为其中M为相位控制字长，f_s为D/A时钟频率，f为D/A输出载波频率。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

设在对鉴相信号进行频率扫描时，连续两次扫描都捕获鉴相信号，相临两次扫描的本振频率分别为f_ref,1和f_ref,2，其中f_ref,2f_ref,1，对信号进行FFT估计后峰值所在谱线的频率分别为f₁和f₂，相应的峰值为P₁和P₂，则捕获频率设置如下：

若P₁P₂，则在捕获转入跟踪时正交混频器本振频率设置为f_ref,1，D/A输出频率设置为f₁；

若P₁P₂，则在捕获转入跟踪时正交混频器本振频率设置为f_ref,1，D/A输出频率设置为Δf－f₂。