一种信号解调系统及解调方法技术方案

本发明专利技术实施例涉及通信领域，公开了一种信号解调系统及解调方法，包括：信号同步器，用于根据输入的调频信号与本地信号计算频偏移量估计值及帧同步估计结果；频偏消除器，用于根据频偏移量估计值，消除调频信号中估计的残留频偏，得到第一信号；自适应调制系数相干解调器，用于根据第一信号和帧同步估计结果，输出调频信号的解调结果；其中，信号同步器的调制系数和自适应调制系数相干解调器的调制系数预设为同一系数值，不同的系数值对应不同的解调架构。本发明专利技术通过对信号同步器的调制系数和自适应调制系数相干解调器的调制系数预设为同一系数值，且不同的系数值对应不同的解调架构，实现了相干解调，消除了变化的调制系数带来的影响。

A signal demodulation system and method

【技术实现步骤摘要】
一种信号解调系统及解调方法
本专利技术实施例涉及通信领域，特别涉及一种信号解调系统及解调方法。
技术介绍
FSK(频移键控)信号是一种用于进行高速数据传输的信号。FSK调制信号的发射端通常会对FSK的调制系数设定一个范围，例如BT架构的FSK的调制系数通常设置为0.28～0.35，BLE架构的FSK的调制系数通常设置为0.45～0.55。通常的接收端无法针对变化的调制系数进行相干解调，调频信号在解调过程中，需要考虑调频信号中的残留频偏，这些残留频偏的存在使得调频信号的解调过程不是相干解调，从而影响调频信号的解调结果。现有的方案中，多采取非相干解调的方法，如分路滤波包络检波法、过零点检测法等，但这些方法频带利用率低、精确检测比较困难。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种信号解调系统及解调方法，使得本专利技术可根据不同的解调架构适用不同的调制系数，实现相干解调，消除变化的调制系数带来的影响。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种信号解调系统，包括：信号同步器、频偏消除器和自适应调制系数相干解调器，信号同步器连接于频偏消除器的输入端，频偏消除器的输出端连接于自适应调制系数相干解调器；信号同步器，用于根据输入的调频信号与本地信号计算频偏移量估计值及帧同步估计结果；频偏消除器，用于根据频偏移量估计值，消除调频信号中估计的残留频偏，得到第一信号；自适应调制系数相干解调器，用于根据第一信号和帧同步估计结果，输出调频信号的解调结果；其中，信号同步器的调制系数和自适应调制系数相干解调器的调制系数预设为同一系数值，不同的系数值对应不同的解调架构。本专利技术的实施方式还提供了一种信号解调方法，包括：根据输入的调频信号与本地信号计算频偏移量估计值以及帧同步估计结果；根据频偏移量估计值，消除调频信号中估计的残留频偏，得到第一信号；根据第一信号和帧同步估计结果，输出调频信号的解调结果；其中，信号同步器的调制系数和自适应调制系数相干解调器的调制系数预设为同一系数值，不同的系数值对应不同的解调架构。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，在调频信号的解调过程中，通过频偏消除器消除接收信号中的残留频偏。另外，通过对信号同步器的调制系数和自适应调制系数相干解调器的调制系数预设为同一系数值，且可以根据不同的解调架构适用不同的调制系数，实现了相干解调，消除了变化的调制系数带来的影响，保证了环路的稳定性。另外，还包括数字振荡器，信号同步器的输出端与数字振荡器的输入端连接，数字振荡器的输出端与频偏消除器的输入端连接，数字振荡器用于对频偏移量估计值进行累加，生成频偏补偿信号，通过频偏消除器消除调频信号中的残留频偏。另外，还包括低通滤波器；频偏消除器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与自适应调制系数相干解调器的输入端连接，低通滤波器用于滤除调频信号的更多的带外噪声，提高了相干解调器的输入信噪比。另外，自适应调制系数相干解调器在解调过程中，根据预设的调制系数和解调结果，获取解调结果对应的调制系数。另外，帧同步估计结果用于获取自适应调制系数相干解调器的信号起始点及初始相位估计的起始点。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。图1是根据本专利技术第一实施方式的信号解调系统结构示意图；图2是根据本专利技术第二实施方式的信号解调系统结构示意图；图3是根据本专利技术第三实施方式的信号解调系统结构示意图；图4是根据本专利技术第四实施方式的自适应调制系数相干解调器的结构示意图；图5是根据本专利技术第五实施方式的信号解调方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本专利技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。本专利技术的第一实施方式涉及一种信号解调系统。如图1所示，该解调架构包括信号同步器100、频偏消除器200及自适应调制系数相干解调器300。信号同步器100用于接收输入的调频信号(FSK信号，即图中的r(n))，并以一预设的采样时间间隔采集调频信号，并计算采集到的相隔的调频信号的相位差。根据得到的相位差，获取该调频信号的差分序列。另外，同步信号器100还根据本地信号和调制系数的预设值hIdxSet，计算得到本地信号的差分序列。同步信号器计算得到调频信号的差分序列和本地信号的差分序列后，对两种差分序列进行相关运算(即求调频信号的差分序列与本地信号的差分序列的卷积)，根据相关运算的结果y′(n)，获取帧同步点idx，其中，该帧同步点其中，n为序列索引。获取帧同步点idx后，可根据idx获取频偏移量fEst。其中，频偏移量其中，fs为采样频率。另外，又可根据idx获取帧同步的估计结果hPos，其中，hPos＝offsetBase+idx,其中，offsetBase为一固定常数。通过以上计算方法获取帧同步的估计结果hPos和频率偏移估计值fEst，其中，帧同步的估计结果hPos，输入至自适应调制系数相干解调器300，用以决定自适应调制系数相干解调器的信号起始点，以及解调器中初始相位估计的起始点。信号同步器100的另一输出为调频信号的频率偏移估计值fEst，该频率偏移估计值输出至频偏消除器200。频偏消除器由乘法器实现，频偏消除器将接收到的原始调频信号和频率偏移估计值进行混频处理，以此消除调频信号中的残留频偏，得到第一信号。自适应调制系数相干解调器接收第一信号和帧同步估计结果hPos，输出调频信号的解调结果，其中，自适应调制系数相干解调器300的调制系数预设为与同步信号器100的调制系数一样的系数值，且可以根据不同的解调架构采用不同的调制系数，例如，解调架构可以通过修改调制系数为0.33，使之适用于经典蓝牙BT接收架构，或者修改为0.5，使之适用于低功耗蓝牙BLE接收架构。本专利技术实施方式在调频信号的解调过程中，通过频偏消除器消除接收信号中的残留频偏，使得解调结果更加准确，另外，通过将信号同步器的调制系数和自适应调制系数相干解调器的调制系数预设为同一系数值hIdxSet，且可以根据不同的解调架构采用不同的调制系数，实现了相干解调，消除了变化的调制系数带来的影响，以此保证了环路的稳定性。本专利技术的第二实施方式涉及一种信号解调系统。第二实施方式是在第一实施方式的基础上做的进一步改进，主要改进之处在于，第二实施方式进一步提供了一种修正频偏移量估计值的装置。如图2所示，本实施方式中的信号解调系统还包括数字振荡器101。通过信号同步器获100取帧同步的估计结果hPos和频率偏移估本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号解调系统，其特征在于，包括：信号同步器、频偏消除器和自适应调制系数相干解调器，所述信号同步器连接于所述频偏消除器的输入端，所述频偏消除器的输出端连接于所述自适应调制系数相干解调器；/n所述信号同步器，用于根据输入的调频信号与本地信号计算频偏移量估计值及帧同步估计结果；/n所述频偏消除器，用于根据所述频偏移量估计值，消除所述调频信号中估计的残留频偏，得到第一信号；/n所述自适应调制系数相干解调器，用于根据所述第一信号和所述帧同步估计结果，输出所述调频信号的解调结果；/n其中，所述信号同步器的调制系数和所述自适应调制系数相干解调器的调制系数预设为同一系数值，所述不同的系数值对应不同的解调架构。/n

【技术特征摘要】
1.一种信号解调系统，其特征在于，包括：信号同步器、频偏消除器和自适应调制系数相干解调器，所述信号同步器连接于所述频偏消除器的输入端，所述频偏消除器的输出端连接于所述自适应调制系数相干解调器；
所述信号同步器，用于根据输入的调频信号与本地信号计算频偏移量估计值及帧同步估计结果；
所述频偏消除器，用于根据所述频偏移量估计值，消除所述调频信号中估计的残留频偏，得到第一信号；
所述自适应调制系数相干解调器，用于根据所述第一信号和所述帧同步估计结果，输出所述调频信号的解调结果；
其中，所述信号同步器的调制系数和所述自适应调制系数相干解调器的调制系数预设为同一系数值，所述不同的系数值对应不同的解调架构。


2.根据权利要求1所述的信号解调系统，其特征在于，还包括数字振荡器；所述信号同步器的输出端与所述数字振荡器的输入端连接，所述数字振荡器的输出端与所述频偏消除器的输入端连接，所述数字振荡器用于对所述频偏移量估计值进行累加，生成频偏补偿信号，所述频偏补偿信号用于修正频偏移量估计值。


3.根据权利要求1或2所述的信号解调系统，其特征在于，还包括低通滤波器；所述低通滤波器的输入端与所述频偏消除器的输出端连接，所述低通滤波器的输出端与所述自适应调制系数相干解调器的输入端连接，所述低通滤波器用于滤除所述调频信号的带外噪声。


4.根据权利要求1所述的信号解调系统，其特征在于，所述信号同步器，具体用于对输入的所述调频信号的差分序列与所述本地信号的差分序列进行相关运算，根据所述相关运算的结果，计算频偏移量估计值及帧同步估计结果。


5.根据权利要求4所述的信号解调系统，其特征在于，所述信号同步器在同步过程中，根据预设的调制系数和本地信号，获取所述本地信号的差分序列。


6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨中奇，
申请(专利权)人：奉加微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31