[发明专利]一种实现简单的大动态的锁频跟踪环路增益的方法

说明书

一种实现简单的大动态的锁频跟踪环路增益的方法，包括以下步骤：输入的数字中频信号与NCO产生的SIN/COS信号分别进行混频，形成正交的I路信号与Q路信号，为了滤除高频分量，进行低通滤波；通过对低通滤波数据进行下采样来降低后续处理的复杂度；鉴频预处理包括抗混叠滤波、下采样、鉴频滤波，目的在于滤除副载波信号，跟踪恢复载波频率；鉴频采用差积鉴频算法；对鉴频的输出值进行判决，当该值大于0时，判决输出值为k，当该值小于0时，判决输出值为‑k，否则判决输出值为0；其中k为固定常数，可参数配置。

技术领域

本发明涉及一种实现简单的大动态的锁频跟踪环路，应用于包括卫星测控通信、卫星导航、移动通信等领域，通用性高，适应输入幅度范围广，特别适用于航天测控领域。

背景技术

测控应答机作为测控分系统的重要组成部分，它在卫星与测控地面站之间提供双向射频传输信道，配合测控地面站共同完成对卫星的跟踪、测量、遥控、遥测等任务，一般由射频通道和信号处理基带等几大单元组成，而信号处理基带是测控应答机的核心部分。

信号处理基带主要实现载波的捕获跟踪、遥控解调、测量解调以及遥测调制等功能，锁频环由于捕获带宽大、收敛速度快的特性一般用来进行载波捕获跟踪的第一步。由于不同测控应答机射的基带中频入口基准信号幅度有差异，且随着输入信号的变化而变化，正常工作时其信号功率变化范围超过20dB，因此要求信号处理基带能够适应不同功率的基带中频输入信号，即要求锁频环跟踪环路具有大动态适应能力。

常规的锁频跟踪环的鉴频值与输入信号功率相关，在固定一组锁频环参数下难以覆盖大功率范围；改进的锁频跟踪环一般采用反正切鉴频，需要应用除法和反正切运算，在嵌入式系统实现时难度较大。因此需要设计一种既实现简单、又具有大动态能力的锁频跟踪环路。

发明内容

适应不同幅度的基带中频输入信号。提出一种实现简单的大动态的锁频跟踪环路，能够适应不同强度的中频输入信号，有效提高了锁频环路的动态适应能力。

一种实现简单的大动态的锁频跟踪环路增益的方法，包括以下步骤：输入的数字中频信号与NCO产生的SIN/COS信号分别进行混频，形成正交的I路信号与Q路信号，为了滤除高频分量，进行低通滤波；通过对低通滤波数据进行下采样来降低后续处理的复杂度；鉴频预处理包括抗混叠滤波、下采样、鉴频滤波，目的在于滤除副载波信号，跟踪恢复载波频率；鉴频采用差积鉴频算法；对鉴频的输出值进行判决，当该值大于0时，判决输出值为k，当该值小于0时，判决输出值为-k，否则判决输出值为0；其中k为固定常数，可参数配置。

根据鉴频输出误差值的符号来得到锁频环路增益的方法，其特征在于以下几点：

1、取锁频环鉴频输出误差值符号乘以固定增益来调整锁频环路；

2、所使用的固定增益能够保证输入最大幅度的中频信号时环路不溢出，即适应不同强度的输入信号。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明只根据鉴频输出误差值的符号来得到锁频环路增益。一般的锁频环路使用鉴频输出误差值实时对环路进行调整，由于鉴频输出误差值与输入信号幅度有关，因此所能适应的基带输入中频信号范围较窄，采用本发明中的方法后，能够适应不同强度的中频输入信号，有效提高了锁频环路的动态适应能力。

附图说明

图1为一种实现简单的大动态的锁频环跟踪环路增益的方法实现框图。

具体实施方式

结合附图与实例对发明进行进一步说明。

图1为本发明一种实现简单的大动态的锁频环跟踪环路增益的方法实现框图，其中包括：混频0、低通滤波1、下采样2、抗混叠滤波3、下采样4、鉴频滤波5、鉴频6、环路增益控制7、环路滤波8、NCO9。