[发明专利]采用相轴检测的低功耗MSK非相干数字解调方法和解调器

摘要

本发明提出采用相轴检测的低功耗MSK非相干数字解调方法以及一种由相轴产生器、量化器、相位检测器、判决成形器、相关器组和符号判决器、时钟选择电路组成的解调器。该解调器无需独立的载波频率和相位恢复电路以及数据恢复时钟电路，DSSS信号采用相关器组直接解扩，不要时钟恢复和比特恢复电路，相关判决采用PN码序列基带信号的相位变化斜率算法，可以克服发送端随机的时钟偏移引起的相位累积误差。另外，该解调器频率误差补偿能力较好，无需专门频率补偿电路，而且解调性能与载波相位无关，DSSS扩频和帧、符号同步性能良好。该MSK解调器具有解调方法简单、包丢失率低、硬件开销少、抗噪声能力强、功耗低、容易集成的特点，可应用于现代高端通信终端。

主权项

1.采用相轴检测的低功耗MSK非相干数字解调方法，包括下列步骤：1)相轴产生步骤：配置一个相轴产生器；由直接下变频器输出的零中频信号分为I和Q两路正交信号，将I路和Q路信号接入相轴产生器作数学运算，相轴产生器根据M个相轴分布关系，以及它们相互之间的角度关系，运算得到M个相轴信号的输出；2)信号量化步骤：配置一个量化器；相轴产生器产生的M个相轴信号分别经过随后的一位量化器进行量化；低位量化可以降低后续电路的复杂度，而又不降低解调器的性能；3)相位检测步骤：配置一个相位检测器组，该组包括M个相位检测器；a.首先将量化器输出的M个信号采集输入相位检测器组，并根据相轴产生器的输出信号的关系，按照规则把M个信号分为两两一组的正交信号，将这M/2组正交信号分别输入到对应的相位检测器，检测前后两个采样点的差分相位，形成M/2个差分相位关系的差分相位信号；b.然后，对差分相位信号作求和运算，输出和值；4)判决成形步骤：配置一个判决成形器；如果M/2个信号和值为正，则说明相位增加；和值为负，说明相位减小；如果和值为零，则说明相位没变化，根据上一点的相位来确定此采样点相位的变化情况，形成判决输出；5)帧同步步骤：配置一个帧同步相关器组和一个时钟选择电路；帧同步符号有8个，每个同步符号影射为32个0序列；帧同步符号所对应的码序列与表示帧符号的PN码序列完全不同，帧同步符号的恢复由专门的帧同步相关器组来完成，来自判决成形步骤的输出信号经过帧同步相关器组相关处理，如果输出大于阈值，一个帧同步符号被恢复，继续寻找，直到8个帧同步符号都被找到，帧同步步骤结束；否则，过采样和时钟选择步骤共同选择合适的采样时钟；帧同步相关器组的输出信号控制时钟选择，时钟选择电路向帧同步相关器组输出采样时钟信号；6)相关步骤：配置一个PN码序列相关器组；来自判决成形器的相位变化判决输出信号，并行经过16个相关器进行相关处理，输出的16个相关值为与16个PN码序列的相位关系对应的相关值；7)符号判决步骤：根据相关器组输出的16个相关值，分别与判决阈值比较，大于阈值的那一组相关器所代表的符号即为输入符号，把恢复出的符号输出即可；8)符号同步步骤：由相关器组、时钟选择电路构成符号同步电路，它根据时钟的偏移实时调整采样时钟的选择；