用于无线遥测的极化分集接收方法技术

本发明专利技术的用于无线遥测的极化分集接收方法，左、右旋信号分别经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；左旋两路基带信号和右旋两路基带信号送至差模环鉴相器进行鉴相，得到相位差信号，经环路滤波后反馈至左右两路数字正交下变频中的本地NCO；计算左旋信号和右旋信号的加权比，根据加权比对左旋同相基带信号和右旋同相基带信号进行最大比值合成、对左旋正交基带信号和右旋正交基带信号进行最大比值合成，得到合成后的同相基带信号和正交基带信号；该合成后的同相基带信号和正交基带信号经叉积鉴频、双向峰值检波、环路滤波后，得到频差信号，并反馈至左右两路数字正交下变频中的本地NCO。

【技术实现步骤摘要】
用于无线遥测的极化分集接收方法
本专利技术涉及无线通信，具体涉及一种用于无线遥测的极化分集接收方法。
技术介绍
随着通信技术的迅速发展，人们对无线通信的信道特性进行了大量的研究，已发展了各种技术来克服多径衰落，如：分集技术、编码与交织技术及自适应均衡技术等。将分集技术应用于遥测系统，可改善遥测系统的跟踪和数据接收性能。分集分为极化分集、空间分集和时间分集。由于条件限制和跟踪动态目标时时间分割的可靠性差，空间分集和时间分集没有被推广使用。极化分集是通过对两个相互正交的极化信号(左旋和右旋或垂直和水平)进行最优比加权，使其输出信噪比得到改善。极化分集对极化失配可改善2～3dB。采用极化分集还可以克服天线单极化存在的深零点的影响，可改善十几dB或更大。分集接收的合并方式是实现分集接收的关键，最大比合并方式以合并后SNR最大为原则来控制接收信号的相位和幅度。极化分集最大比合成技术，在对快速飞行目标、低仰角运动目标、旋转运动目标等信号极化衰弱严重的飞行器进行遥测接收时，具有十分重要的意义，不但能使系统取得分集增益，而且只要有一个旋向的信号高于接受门限，就可以保证遥测信号的不间断接收，大大增加了系统的工作可靠性。传统的模拟遥测分集接收机为达到高灵敏度、分集合成、高信噪比的要求，采用多级模拟器件放大、滤波、多环回路等技术，这势必造成电路复杂、工作点容易漂移、内部噪声大、稳定性不高等缺点。且模拟信号抗干扰性能比数字信号差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于无线遥测的极化分集接收方法，实现数字遥测分集接收。为了达到上述的目的，本专利技术提供一种用于无线遥测的极化分集接收方法，左旋信号经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；右旋信号经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；左旋两路基带信号和右旋两路基带信号送至差模环鉴相器进行鉴相，得到相位差信号，该相位差信号经环路滤波后反馈至左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO；计算左旋信号和右旋信号的加权比，根据加权比对左旋同相基带信号和右旋同相基带信号进行最大比值合成、对左旋正交基带信号和右旋正交基带信号进行最大比值合成，得到合成后的同相基带信号和正交基带信号；合成后的同相基带信号和正交基带信号经叉积鉴频、双向峰值检波、环路滤波后，得到频差信号，该频差信号反馈至左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO。上述用于无线遥测的极化分集接收方法，其中，左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的NCO均通过本地载波信号、相位差信号和频差信号进行控制，以消除左旋与右旋之间的相差和频差。上述用于无线遥测的极化分集接收方法，其中，带通滤波采用可配置通用中频带通滤波器实现，根据所需的码速率从多档带宽中选择带宽滤除带外噪声。上述用于无线遥测的极化分集接收方法，其中，数字AGC控制采用固定步进增益的数字AGC，由AGC时间常数确定AGC反馈时间。上述用于无线遥测的极化分集接收方法，其中，差模环鉴相采用基于互相关的鉴相算法，差模环鉴相器将得到的相位差信号以相反的极性送入左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频，使左右两路信号以相反的方向推到一个相同的频率和相位上。上述用于无线遥测的极化分集接收方法，其中，利用左旋数字下变频器输出的左旋同相基带信号和正交基带信号计算左旋信号信噪比，右旋数字下变频器输出的右旋同相基带信号和正交基带信号计算右旋信号信噪比；根据左旋信号信噪比和右旋信号信噪比计算左旋信号和右旋信号的权重系数，从而得到左旋信号和右旋信号的加权比；利用加权比对左旋同相基带信号和右旋同相基带信号进行最大比值合成，得到合成后的同相基带信号I，利用加权比对左旋正交基带信号和右旋正交基带信号进行最大比值合成，得到合成后的正交基带信号Q。上述用于无线遥测的极化分集接收方法，其中，信噪比估计算法采用二阶四阶矩方法。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果是：本专利技术的用于无线遥测的极化分集接收方法，采用最大比合并方式，实现两路分集接收的最大增益大于2.5dB，在分集接收中加入自动增益控制，提高了接收机输入信号强度的AGC控制范围；使用本专利技术的用于无线遥测的极化分集接收方法接收无线遥测信号，不仅性能稳定，而且通过嵌入不同的数字处理软件，或改变相关的软件设置，可以容易地改变无线信道传输的调制解调方式、适应不同传输码速率、适应不同频段的遥测通信等，具有适应无线多波段多模式的灵活性特征。附图说明本专利技术的用于无线遥测的极化分集接收方法由以下的实施例及附图给出。图1为本专利技术较佳实施例的用于无线遥测的极化分集接收方法的原理图。图2为本专利技术较佳实施例中数字AGC设计框图。图3为本专利技术较佳实施例中数字下变频实现框图。图4为本专利技术较佳实施例中差模环原理图。图5为本专利技术较佳实施例中互相关鉴相实现框图。图6为本专利技术较佳实施例中数字环路滤波器原理图。图7为本专利技术较佳实施例中双峰值检测原理图。具体实施方式以下将结合图1～图7对本专利技术的用于无线遥测的极化分集接收方法作进一步的详细描述。本专利技术的用于无线遥测的极化分集接收方法，左旋信号和右旋信号在最大比值合成之前，利用对称分集锁相环来消除各分支信号在合并点的频差和相差；频差和相差消除后，根据输入信号的幅度计算加权比，并最终实现最大比值合成。左旋信号经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；右旋信号经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；左旋两路基带信号和右旋两路基带信号送至差模环鉴相器进行鉴相，得到相位差信号，该相位差信号经环路滤波后反馈至左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO；计算左旋信号和右旋信号的加权比，根据加权比对左旋同相基带信号和右旋同相基带信号进行最大比值合成、对左旋正交基带信号和右旋正交基带信号进行最大比值合成，得到合成后的同相基带信号和正交基带信号；合成后的同相基带信号和正交基带信号经叉积鉴频、双向峰值检波、环路滤波后，得到频差信号，该频差信号反馈至左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO；左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO均通过本地载波信号、相位差信号和频差信号进行控制，以消除左旋与右旋之间的相差和频差。图1所示为本专利技术较佳实施例的用于无线遥测的极化分集接收方法的原理图。如图1所示，本实施例中模块结构包括：左旋中频带通滤波器、左旋数字AGC模块、左旋数字下变频器、左旋信噪比计算单元、右旋中频带通滤波器、右旋数字AGC模块、右旋数字下变频器、右旋信噪比计算单元、差模环鉴相器、第一环路滤波器、共模环去频差模块(包含叉积鉴频器、双峰值检波器和第二环路滤波器)以及权重系数计算单元。左旋信号首先经过左旋中频带通滤波器滤除带外频率分量，再进入左旋数字AGC模块后使信号幅值稳定在一定范围内；经过AGC调整后的左旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于无线遥测的极化分集接收方法，其特征在于，左旋信号经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；右旋信号经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；左旋两路基带信号和右旋两路基带信号送至差模环鉴相器进行鉴相，得到相位差信号，该相位差信号经环路滤波后反馈至左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO；计算左旋信号和右旋信号的加权比，根据加权比对左旋同相基带信号和右旋同相基带信号进行最大比值合成、对左旋正交基带信号和右旋正交基带信号进行最大比值合成，得到合成后的同相基带信号和正交基带信号；合成后的同相基带信号和正交基带信号经叉积鉴频、双向峰值检波、环路滤波后，得到频差信号，该频差信号反馈至左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO。/n

【技术特征摘要】
1.用于无线遥测的极化分集接收方法，其特征在于，左旋信号经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；右旋信号经带通滤波、数字AGC、数字正交下变频得到同相、正交两路基带信号；左旋两路基带信号和右旋两路基带信号送至差模环鉴相器进行鉴相，得到相位差信号，该相位差信号经环路滤波后反馈至左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO；计算左旋信号和右旋信号的加权比，根据加权比对左旋同相基带信号和右旋同相基带信号进行最大比值合成、对左旋正交基带信号和右旋正交基带信号进行最大比值合成，得到合成后的同相基带信号和正交基带信号；合成后的同相基带信号和正交基带信号经叉积鉴频、双向峰值检波、环路滤波后，得到频差信号，该频差信号反馈至左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO。


2.如权利要求1所述的用于无线遥测的极化分集接收方法，其特征在于，左旋数字正交下变频和右旋数字正交下变频中的本地NCO均通过本地载波信号、相位差信号和频差信号进行控制，以消除左旋与右旋之间的相差和频差。


3.如权利要求1所述的用于无线遥测的极化分集接收方法，其特征在于，带通滤波采用可配置通用中频带通滤波器实现，根据所需的码速率从多档带宽中选择带宽滤除带外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炜炜，刘兆辉，迟东明，王燕玲，朱敏，
申请(专利权)人：上海航天电子有限公司，上海科学仪器厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31