[发明专利]一种用于GFSK解调器中的频率偏移估计器及其方法

权利要求书

1.一种用于GFSK解调器中的频率偏移估计器，其特征在于，其包括：

频率偏移补偿模块(1)，低中频GFSK接收机的低中频信号经频率偏移补偿模块(1)下变频后得到存有频率偏移量的基带信号即GFSK调制信号；

差分鉴相器(2)，差分鉴相器(2)从所述GFSK调制信号中获取其频率信号波形，进而将所述频率偏移量转换为所述频率信号中的直流偏移量；

频偏估计切换器(3)；

反馈粗频偏估计器(4)，频偏估计切换器(3)在差分鉴相后的GFSK调制信号的数据帧头到来时切换至反馈粗频偏估计器(4)，所述直流偏移量经由反馈粗频偏估计器(4)的初始粗频偏估计后反馈至频率偏移补偿模块(1)中；

前馈细频偏跟踪器(5)，频偏估计切换器(3)在初始粗频偏估计完成后再切换到前馈细频偏跟踪器(5)；

卡尔曼滤波器(6)，所述直流偏移量经由前馈细频偏跟踪器(5)细频偏估计后，再由卡尔曼滤波器(6)消除白噪声影响；

可调阈值判决器(7)，可调阈值判决器(7)用于对差分鉴相器(2)差分鉴相后的GFSK调制信号完成消除细频偏以及码元判决，消除白噪声影响的直流偏移量调节可调阈值判决器(7)判决时的判定阈值。

2.如权利要求1所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计器，其特征在于，频率偏移补偿模块(1)采用两级查找表用来将粗频偏估计值从接收的低中频信号中消除。

3.如权利要求1所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计器，其特征在于，反馈粗频偏估计器(4)对52*8个采用数据累加并计算均值来获得，其中52表示每个码元符号内有52个采样点，用于计算均值的前缀码共有8个码元。

4.如权利要求1所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计器，其特征在于，前馈细频偏跟踪器(5)是通过选择码元序列为10或者01的两符号的中间采样值，并将其存入移位寄存器中，其中有效中值的选取是依据预先设定好的阈值V_th与被选取的采样值V_mid在比较器中满足|V_mid|＜V_th。

5.如权利要求1所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计器，其特征在于，卡尔曼滤波器(6)采用常数0.9作为滤波系数。

6.如权利要求1所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计器，其特征在于，可调阈值判决器(7)的阈值调节的最小分辨率对应的频率值为200Hz。

7.如权利要求1所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计器，其特征在于，在传输数据率为1Mbps时，细频偏估计工作频率为粗频偏估计频率的四分之一。

8.一种用于GFSK解调器中的频率偏移估计方法，其特征在于，其包括以下步骤：

低中频GFSK接收机的低中频信号经下变频后得到存有频率偏移量的基带信号即GFSK调制信号；

从所述GFSK调制信号中获取其频率信号波形，进而将所述频率偏移量转换为所述频率信号中的直流偏移量；

在差分鉴相后的GFSK调制信号的数据帧头到来时，所述直流偏移量经初始粗频偏估计后反馈至下变频步骤中；

所述直流偏移量在初始粗频偏估计完成后再细频偏估计；

对细频偏估计后的直流偏移量消除白噪声影响；

对差分鉴相后的GFSK调制信号完成消除细频偏以及码元判决，消除白噪声影响的直流偏移量调节判决时的判定阈值。

9.如权利要求8所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计方法，其特征在于，所述频率偏移估计方法应用于如权利要求1至6中任意一项所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计器中。

10.如权利要求8所述的用于GFSK解调器中的频率偏移估计方法，其特征在于，差分鉴相时，利用所述GFSK调制信号的I/Q两路信号经由延迟微分后，再做乘法运算，在利用得到的两路乘法运算结果做减法，得到基带信号的相位信息，进而获得频率信息，也就是GFSK的调制信号频率与频率偏移量的叠加信号，即所述直流偏移量。