PCM/FM信号极化合成的通道时延控制方法技术

技术编号:12900521 阅读:95 留言:0更新日期:2016-02-24 10:57
本发明专利技术公开的一种用于PCM/FM信号极化合成的通道时延控制方法,通过下述技术方案予以实现:定时同步环路对一路信号的相位进行跟踪,同时对另一路信号的相位进行调整;左右旋相位同步环路对左右旋信号的相位差进行检测并补偿;定时同步环路与左右旋相位同步环路相互配合,完成左右旋信号各自的定时同步及左右旋信号之间的相位同步;PCM/FM极化合成单元对同步后的左右旋信号进行极化合成,代替定时同步环路中的MSD,提升通道时延控制精度。本发明专利技术仅利用一个定时同步环路和一个左右旋相位同步环路,完成双通道时延控制,满足MSD和极化合成对通道时延的要求,工程实现简单;借助极化合成的增益,提升通道时延控制精度,提高信噪比性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线通信领域的通道时延控制技术,尤其涉及一种用于连续相位 调制PCM/FM信号极化合成的通道时延控制方法
技术介绍
PCM/FM是一种连续相位调制信号,PCM码在调制前先通过预调滤波器,以便在保 留基频信号的基础上滤去高频成分,压缩信号带宽,然后送进调频系统得到PCM/FM信号。 PCM/FM体制的遥测精度高,数据组成格式灵活多变,在接收端信号的解调方式便于硬件实 现,解调出的数据易于处理。因此,PCM/FM体制广泛应用于航天遥测领域。 在复杂、恶劣的电磁环境中,在存在快衰落的情况下,为了最大限度的利用接收信 号功率,提高信噪比,常采用分集接收。极化分集因其不同极化方向极化信号衰落相关性小 且结构紧凑的优点,在遥测系统中得到广泛应用。极化分集接收是同时接收不同旋向极化 的信号(如左旋和右旋),然后进行合成输出。理论上,极化合成可以使接收性能提高3dB。 常见的极化合成方法有选择式相加、等增益合成、中频最大比合成等,但这些方式 是针对BPSK、QPSK信号的,不适应于连续相位调制信号。张波针对连续相位调制信号提出 了一种基于多符号检测(Multi-SymbolDetection,MSD)技术的极化合成方法,该方法分别 对左右旋通道进行下变频、捕获、跟踪及MSD,然后对两个通道的多符号相关结果进行合成, 完成信号的极化合成处理,合成效果与理论值之间的差距小于〇. 5dB。 MSD技术接收到一个符号时,并不立即进行判决,而是在多个符号长度内将接收到 的信号波形与本地存储的波形进行相关运算,以此来判决符号。美国在靶场先进遥测计划 中将MSD技术和Turbo乘积码(TPC)技术相结合,增强遥测系统的性能。理论上,采用这两 项技术的遥测系统在误码率为10 7的条件下,相比原系统可以获得近9dB的信道增益。 对左右旋信号进行极化合成时,如果两路信号没有保持相位同步,会导致合成性 能恶化,甚至不能工作。采用MSD技术对PCM/FM信号进行解调时,如果时延误差达到符号 的1/8,性能将损失约0. 6dB,如果时延误差达到符号的1/4,性能将损失约3. 3dB。由此可 见,为了保证MSD以及极化合成的性能,必须对两个通道进行精确的时延控制,保证在进行 基于MSD的极化合成之前,完成左右旋信号各自的定时同步以及左右旋信号之间的相位同 步。 典型的极化合成通道时延控制方法有三环锁相方法、两通道各自锁相方法、双环 锁相方法等。这些方法至少需要两套锁相环电路,实现复杂度高;并且只考虑了左右旋信号 之间的相位同步,没有考虑左右旋信号各自的定时同步,不能用于基于MSD的极化合成。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的极化合成通道时延控制方法存在的问题,提供一种能 够用于基于多符号检测MSD的极化合成,同时完成左右旋信号各自的定时同步和左右旋信 号之间的相位同步,且实现复杂度低的通道时延控制方法。 本专利技术的上述目的可以通过以下措施来达到,一种PCM/FM信号极化合成的通道 时延控制方法,通过下述技术方案予以实现:定时同步环路16利用重采样单元2在改进的 数字控制振荡器NC08输出的使能信号的控制下对右旋信号进行任意比降采样,采样速率 降低为符号速率的整数倍,MSD单元3对降采样后的右旋信号进行判决,判决结果通过开关 2送入反馈信号单元4,反馈信号单元4以判决结果对应的PCM/FM信号的共辄信号作为反 馈信号,超前滞后相关单元5对反馈信号分别与右旋信号经过延时得到的超前、即时和滞 后三路信号进行并行相关,码环鉴别器6利用并行相关结果得到鉴相信息,环路滤波器7对 鉴相信息进行滤波,改进的NC08根据滤波结果改变输出信号频率;左右旋相位同步环路17 利用重采样单元10,在定时同步环路16中的改进的NC08输出的使能信号的控制下,对左旋 信号进行任意比降采样,超前滞后相关单元11对定时同步环路16中的反馈信号与左旋信 号经过延时得到的超前、即时和滞后三路信号进行并行相关,码环鉴别器12利用并行相关 结果得到左右旋信号之间的相位差信息,并通过延迟估计单元13对相位差信息进行估计, 估计结果通过开关1送入延迟控制单元14,延迟控制单元14根据估计结果,通过分数时延 滤波器9和固定延时器1对左右旋信号之间的相位差进行补偿;最后,PCM/FM极化合成单 元15对完成定时同步和相位同步后的左右旋信号进行极化合成,把极化合成解调结果通 过开关2送入反馈信号单元4,利用极化合成带来的增益,提升通道时延控制精度。 本专利技术相比于现有技术具有以下有益效果: 本专利技术仅需要一个定时同步环路和一个左右旋相位同步环路,便可完成双通道时 延控制,工程实现复杂度低;同时完成两个通道的定时同步和左右旋相位同步,满足MSD和 极化合成对通道时延的要求,解决了现有技术只考虑左右旋信号之间的相位同步,没有考 虑左右旋信号各自的定时同步,不能用于基于MSD的极化合成的问题。 本专利技术适应于可变速率的接收信号,针对连续相位特征,利用似然检测获得相位 信息,对于连续相位调制信号的极化合成具有较强的实用性。 本专利技术利用极化合成解调结果得到反馈信号,借助极化合成带来的增益提升通道 时延控制精度,提高信噪比性能。【附图说明】 图1是本专利技术用于PCM/FM信号极化合成的通道时延控制方法原理示意图。 图2是图1中的重采样单元的原理示意图。 图3是图1中的超如滞后相关单兀的原理不意图。 图4是图1中的码环鉴别器的原理示意图。 图5是图1中的改进的NC0的原理示意图。 图中:1固定延时器、2重采样单元、3MSD单元、4反馈信号单元、5超前滞后相关单 元、6码环鉴相器、7环路滤波器、8改进的NC0、9分数时延滤波器、10重采样单元、11超前滞 后相关单元、12码环鉴相器、13延迟估计器、14延迟控制器、15PCM/FM极化合成单元、16定 时同步环路、17左右旋相位同步环路。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对专利技术进一步说明。 参阅图1。用于PCM/FM信号极化合成的通道时延控制,包括定时同步环路16,左 右旋相位同步环路17和PCM/FM极化合成单元15。其中,定时同步环路16利用重采样单 元2在改进的数字控制振荡器NC08输出的使能信号的控制下对右旋信号进行任意比降采 样,采样速率降低为符号速率的整数倍,MSD单元3对降采样后的右旋信号进行判决,判决 结果通过开关2送入反馈信号单元4,反馈信号单元4以判决结果对应的PCM/FM信号的共 辄信号作为反馈信号,超前滞后相关单元5对反馈信号分别与右旋信号经过延时得到的超 前、即时和滞后三路信号进行并行相关,码环鉴别器6利用并行相关结果得到鉴相信息,环 路滤波器7对鉴相信息进行滤波,改进的NC08根据滤波结果改变输出信号频率;左右旋相 位同步环路17利用重采样单元10,在定时同步环路中的改进的NC08输出的使能信号的控 制下,对左旋信号进行任意比降采样,超前滞后相关单元11对定时同步环路中的反馈信号 与左旋信号经过延时得到的超前、即时和滞后三路信号进行并行相关,码环鉴别器12利用 并行相关结果得到左右旋信号之间的相位差信息,并通过延迟估计单元13对相位差信息 进行估计,估计结果通过开关1送入延迟控制单元14 ;本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种PCM/FM信号极化合成的通道时延控制方法,通过下述技术方案予以实现:定时同步环路(16)利用重采样单元(2)在改进的数字控制振荡器NCO(8)输出的使能信号的控制下对右旋信号进行任意比降采样,采样速率降低为符号速率的整数倍,MSD单元(3)对降采样后的右旋信号进行判决,判决结果通过开关(2)送入反馈信号单元(4),反馈信号单元(4)以判决结果对应的PCM/FM信号的共轭信号作为反馈信号,超前滞后相关单元(5)对反馈信号分别与右旋信号经过延时得到的超前、即时和滞后三路信号进行并行相关,码环鉴别器(6)利用并行相关结果得到鉴相信息,环路滤波器(7)对鉴相信息进行滤波,改进的NCO(8)根据滤波结果改变输出信号频率;左右旋相位同步环路(17)利用重采样单元(10),在定时同步环路(16)中的改进的NCO(8)输出的使能信号的控制下,对左旋信号进行任意比降采样,超前滞后相关单元(11)对定时同步环路(16)中的反馈信号与左旋信号经过延时得到的超前、即时和滞后三路信号进行并行相关,码环鉴别器(12)利用并行相关结果得到左右旋信号之间的相位差信息,并通过延迟估计单元(13)对相位差信息进行估计,估计结果通过开关1送入延迟控制单元(14),延迟控制单元(14)根据估计结果,通过分数时延滤波器(9)和固定延时器(1)对左右旋信号之间的相位差进行补偿;最后,PCM/FM极化合成单元(15)对完成定时同步和相位同步后的左右旋信号进行极化合成,把极化合成解调结果通过开关2送入反馈信号单元(4),利用极化合成带来的增益,提升通道时延控制精度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马松刘田袁田仇三山
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十研究所
类型:发明
国别省市:四川;51

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