[發(fā)明專利]載波頻率估計(jì)方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710072264.8
• 申請(qǐng)日: 2007-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN101060379A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘志;陳丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04K3/00
• 分類號(hào): H04K3/00
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 劉婭

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子對(duì)抗與信息處理領(lǐng)域，具體涉及一種估計(jì)BPSK調(diào)制通信信號(hào)中的載波頻率盲估計(jì)方法和利用該方法研制一種實(shí)現(xiàn)載波頻率盲估計(jì)裝置。?

(二)背景技術(shù)

無線通信技術(shù)廣泛地應(yīng)用于通信系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)無線電管理，需要估計(jì)對(duì)方電臺(tái)的載波頻率。目前，有許多實(shí)現(xiàn)BPSK調(diào)制的無線通信信號(hào)載波頻率盲估計(jì)方法與裝置，如采用平方法實(shí)現(xiàn)載波頻率，但該方法實(shí)現(xiàn)的信噪比不能低于-15dB；同時(shí)也有許多學(xué)者采用高階矩的方法實(shí)現(xiàn)載波頻率估計(jì)，但該方法存在運(yùn)算速度慢等缺點(diǎn)。?

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)對(duì)BPSK調(diào)制的無線通信信號(hào)載波頻率快速低信噪比估計(jì)的新的載波頻率估計(jì)方法與裝置。?

本發(fā)明載波頻率估計(jì)方法的技術(shù)方案是：將輸入的無線通信信號(hào)進(jìn)行延遲處理，將處理后的信號(hào)與原信號(hào)進(jìn)行相乘，對(duì)相乘信號(hào)進(jìn)行功率譜運(yùn)算，最后通過判決峰值，計(jì)算輸出載波頻率。?

本發(fā)明載波頻率估計(jì)方法還有這樣一些技術(shù)特征：?

1、所述的延遲處理的延遲時(shí)間為能夠?qū)崿F(xiàn)的不為零且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2π/ω_o的最短延遲時(shí)間；?

2、所述的峰值為頻譜圖上的最大峰值，載波頻率2倍頻在頻譜圖上的點(diǎn)即對(duì)應(yīng)頻譜圖上的最大峰值。?

本發(fā)明產(chǎn)品的方案為：它包括輸入單元、延遲單元、相乘器、功率譜運(yùn)算單元、判決單元和輸出單元，輸入單元分別連接延遲單元的輸入端和相乘器的輸入端，延遲單元的輸出連接相乘器的另一輸入端，相乘器的輸出端連接功率譜運(yùn)算單元的輸入端，功率譜運(yùn)算單元的輸出端連接判決單元的輸入端，判決單元的輸出端連接輸出單元。?

本發(fā)明產(chǎn)品還有這樣一些技術(shù)特征：?

1、它還包括預(yù)處理單元，輸入單元連接預(yù)處理單元，預(yù)處理單元分別連接延遲單元的輸入端和相乘器的輸入端；?

2、所述的預(yù)處理單元為下變頻器或放大器；?

3、所述的功率譜運(yùn)算單元為頻譜儀。?

本發(fā)明是針對(duì)BPSK調(diào)制的無線通信信號(hào)進(jìn)行載波頻率盲估計(jì)，技術(shù)解決方案是：無線?通信信號(hào)通過一個(gè)延遲時(shí)間為最小采樣單位的延遲后與原信號(hào)進(jìn)行相乘，對(duì)相乘信號(hào)進(jìn)行功率譜運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)載波頻率的盲估計(jì)。本發(fā)明輸入單元即為接收天線，延遲相乘可以通過模擬方法實(shí)現(xiàn)，也可以通過數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)，延遲時(shí)間可以是最小采樣單位，也可以大于采樣單位，在數(shù)字采樣后處理，延遲時(shí)間應(yīng)該為一個(gè)最小采樣單元，而對(duì)模擬的方法進(jìn)行延遲相乘時(shí)，延遲時(shí)間應(yīng)該是能夠?qū)崿F(xiàn)的最短延遲時(shí)間，但還不能為零。延遲單元、相乘器、功率譜運(yùn)算單元和判決單元可以直接采用微處理器實(shí)現(xiàn)，微處理器可以是可編程邏輯器件FPGA、DSP、ARM、計(jì)算機(jī)等，采用微處理器處理時(shí)應(yīng)加入AD轉(zhuǎn)換單元，同時(shí)延遲相乘可以在AD轉(zhuǎn)換前，也可以是在AD轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)，功率譜運(yùn)算可以是通過頻譜儀實(shí)現(xiàn)，也可以是通過數(shù)字信號(hào)處理得到，如通過FFT等運(yùn)算得到，實(shí)現(xiàn)過程簡單、快速。?

結(jié)合圖1，圖1是本發(fā)明的載波頻率盲估計(jì)方法的原理示意圖。BPSK調(diào)制的無線通信信號(hào)公式如下所示：?

s(t)=2Ac(t)cos(ωot+φ)]]>

其中：接收信號(hào)幅度，c(t)：信息碼，在BPSK調(diào)制中，其比特寬度為T_c，值為+1或-1的數(shù)字量；ω_o：載波角頻率；φ：接收信號(hào)初始相位。?

通過延遲時(shí)間不等于零且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2π/ω_o的延遲單元11后與原信號(hào)通過相乘器12相后，其輸出公式為：?