[发明专利]一种双环结构的载波跟踪方法

权利要求书

1.一种双环结构的载波跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将输入信号s(nT_s)送入宽带锁相环进行鉴相，其中T_s为采样周期，n为离散点取值范围为1、2、3...N，鉴相器输出相位差信息并乘以鉴相增益为K_d，其计算公式如下：

其中angle(·)为取幅角函数，NCO_out_w为锁相环的数字压控振荡器输出，鉴相增益取K_d＝1；

(2)设置宽带锁相环的环路带宽BL_w，根据环路带宽计算出环路滤波器的参数；

(3)将宽带锁相环的鉴相器输出Δθ_w(n)送入环路滤波器进行滤波处理，将三条支路输出结果进行累加得到二阶环路滤波器最终输出；

(4)计算数字控制振荡器NCO，其输出的量直接是弧度，采用冲击响应不变法进行s域到z域的变换，对应的数字滤波器为

将二阶环路滤波器的输出送入NCO模块，得到NCO输出波形如下

NCO_out_w(n)＝NCO_out_w(n-1)+PLL_out_w(n) (14)

(5)将二阶环路滤波器的二次积分支路的数据经过α滤波器，公式如下

LPF_α(n)＝α*LPF_out_2Bw(n)+(1-α)*LPF_α(n-1) (15)

采用α滤波器平滑之后频率信息对窄带锁相环的延时输入信号进行预去相位旋转，方法如下：

NCO_α(n)＝NCO_α(n-1)+LPF_α(n) (16)

s′(nT_s)＝s(nT_s+τ)*e^{-1j*(NCO_α(n)}) (17)

(6)将延时和相位预去旋转之后的信号s′(nT_s)送入窄带锁相环的鉴相器进行鉴相处理：

(7)设置窄带锁相环的环路带宽BL_n，根据环路带宽计算出环路滤波器的参数，方法和步骤(2)一致，最终得到：

(8)将窄带锁相环的鉴相器输出Δθ_n(n)送入环路滤波器进行滤波处理，将三条支路输出结果进行累加得到二阶环路滤波器最终输出；

(9)计算窄带数字控制振荡器NCO，其方法和步骤(4)一致，得到NCO输出波形如下：

NCO_out_n(n)＝NCO_out_n(n-1)+PLL_out_n(n) (28)。

2.如权利要求1所述的双环结构的载波跟踪方法，其特征在于，步骤(2)中，设置宽带锁相环的环路带宽BL_w，根据环路带宽计算出环路滤波器的参数具体为：二阶环路滤波器的传递函数F(s)写成如下形式：

采用双极性变换法得到数字环路滤波器如下，

其中，T为符号周期，K₁、g₁为比例积分支路系数、K₂、g₂为一次积分支路系数、K₃、g₃为二次积分支路系数，根据阻尼系数ξ和无阻尼振荡频率ω_n确定，ξ取0.707，b取1，ω_n根据ξ和B_L得到