[发明专利]一种基于Q次方极性判决的载波相位恢复方法及系统

权利要求书

1.一种基于Q次方极性判决的载波相位恢复方法，所述方法包括：

对相位补偿后的接收信号进行Q次方运算和相位旋转，然后进行功率检测；选取旋转后功率较大的信号进行极性判决，由此计算相偏信号；根据相偏信号计算下一时刻的接收信号的相位补偿信号，利用相位补偿信号对下一时刻的接收信号进行相位补偿；

所述方法具体包括：

步骤1)对接收端的初始接收信号y(1)进行无相位偏差补偿，得到相位补偿后的信号q(k)＝y(1),k＝1；

步骤2)对相位补偿后的信号q(k)进行Q次方运算和相位旋转，得到信号z(k)：

z(k)＝[q(k)]^Qe^jβ

其中，Q为幂运算的阶数，β是相位旋转的角度；k为正整数，初始值为1；

步骤3)对信号z(k)进行功率检测,对检测到的外圆信号进行极性判决，判决结果z′(k)表示为：

z′(k)＝[p(k)]^Qe^jβ

其中，p(k)为经过极性判决后的输出信号；

步骤4)计算相偏信号ψ(k)：

步骤5)将相偏信号ψ(k)通过二阶环路滤波器计算补偿的相位θ(k+1)，二阶环路滤波器的系统函数表示为：

θ(k+1)为：

其中，系数g₁和g₂为：

其中，B_L为环路带宽，ξ＝0.707，k_d为增益系数，k₀为数控振荡器增益系数，T_s为符号周期；z^-1表示延时一个时钟；则下一时刻的接收信号的相位补偿信号为e^-jθ(k+1)；

步骤6)利用e^-jθ(k+1)对下一时刻接收信号y(k+1)进行相位偏差补偿，输出相位补偿后的信号q(k+1)：

q(k+1)＝y(k+1)e^-jθ(k+1)

k加1后，进入步骤2)；直至结束。

2.一种基于Q次方极性判决的载波相位恢复系统，其特征在于，所述系统包括：乘法器、相位估计模块、环路滤波器和数控振荡器；

所述乘法器，用于将接收信号和相位补偿信号进行相乘，输出相位补偿后的接收信号；

所述相位估计模块，用于对相位补偿后的接收信号进行Q次方运算和相位旋转，然后进行功率检测；选取旋转后功率较大的信号进行极性判决，由此计算相偏信号并输出至环路滤波器；

所述环路滤波器，用于根据相偏信号计算补偿的相位，输出至数控振荡器；

所述数控振荡器，用于根据补偿的相位，输出下一时刻的接收信号的相位补偿信号；

所述相位估计模块的具体实现过程为：

对相位补偿后的信号q(k)进行Q次方运算和相位旋转，得到信号z(k)：

z(k)＝[q(k)]^Qe^jβ

其中，Q为幂运算的阶数，β是相位旋转的角度；k为正整数，初始值为1；

对信号z(k)进行功率检测,对检测到的外圆信号进行极性判决，判决结果z′(k)表示为：

z′(k)＝[p(k)]^Qe^jβ

其中，p(k)为经过极性判决后的输出信号；

计算相偏信号ψ(k)：

将相偏信号ψ(k)输出至所述环路滤波器；

所述环路滤波器采用二阶环路滤波器，其系统函数H(z)表示为：

其中，系数g₁和g₂为：

其中，B_L为环路带宽，ξ＝0.707，k_d为增益系数，k₀为数控振荡器增益系数，T_s为符号周期；z^-1表示延时一个时钟；

将相偏信号ψ(k)输入环路滤波器，向数控振荡器输出补偿的相位θ(k+1)。

3.根据权利要求2所述的基于Q次方极性判决的载波相位恢复系统，其特征在于，所述数控振荡器输出下一时刻的接收信号的相位补偿信号e^-jθ(k+1)，将其输出至乘法器。