[發明專利]擴頻接收機高精度幀同步脈沖信號的產生方法

有效

• 申請號: 201210381003.5
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102916722A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 劉文燾;舒炳江;王賢良
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: H04B1/7085
• 分類號: H04B1/7085
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種擴頻接收機高精度幀同步脈沖信號的產生方法，其特征在于包括以下步驟：首先將AD轉換模塊、載波解調模塊、擴頻解擴模塊、位同步幀同步模塊和同步觸發處理模塊依次串聯在同一線路上，再在載波解調模塊上跨接并聯載波跟蹤環模塊、在擴頻解擴模塊和同步觸發處理模塊上跨接并聯碼跟蹤環模塊，組成一個具有產生高精度幀同步脈沖信號功能的擴頻接收機，其次，進一步地在上述碼跟蹤環模塊中劃分：碼環鑒相器模塊、環路濾波器模塊、加法器和NCO累加器模塊、相位保持寄存器、溢出判斷模塊和溢出殘差判斷模塊，并將上述劃分出的模塊依次串聯組成碼跟蹤環電路，然后用一個高于NCO累加器工作時鐘????????????????????????????????????????????????的高速時鐘，讀取相位保持寄存器中相位溢出時的殘差，通過溢出判斷模塊和溢出殘差判斷模塊對相位保持寄存器中的溢出殘差進行判斷，由溢出殘差判斷模塊產生一個高精度的碼鐘，該高精碼鐘和高頻率時鐘再通過同步觸發處理模塊對幀同步模塊輸出的具有1/秒的系統鐘模糊誤差的粗幀同步脈沖信號進行同步觸發處理，產生系統鐘模糊誤差為1/秒的高精度幀同步脈沖信號。

2.?按權利要求1所述的擴頻接收機高精度幀同步脈沖信號的產生方法，其特征在于，同步觸發處理模塊和碼跟蹤環模塊中的溢出殘差判斷模塊工作在頻率為的高速時鐘上，其它模塊都工作在頻率為的系統鐘上。

3.按權利要求1所述的擴頻接收機高精度幀同步脈沖信號的產生方法，其特征在于，溢出殘差判斷模塊在溢出時刻時對殘差Accn進行判斷和處理：當=N×，殘差大于(K-1)/N×Wfc且小于K/N×Wfc時，判定精確的溢出時刻為粗判斷溢出時刻往回數第K個時鐘的上升沿處，其中，N為自然數，K為1到N之間的自然數，Wfc為頻率控制字。

4.按權利要求1所述的擴頻接收機高精度幀同步脈沖信號的產生方法，其特征在于高精碼鐘和高頻率時鐘對幀同步模塊輸出的粗幀脈沖進行同步觸發處理，得到一個系統鐘模糊誤差更小的高精幀同步脈沖信號。

5.按權利要求1所述的擴頻接收機高精度幀同步脈沖信號的產生方法，其特征在于，產生2納秒精度幀同步脈沖的具體實現步驟是：在擴頻數字接收機中，

（1）AD轉換：70MHz的模擬中頻信號經過AD轉換90MHz采樣，變成20M的數字中頻信號；

（2）載波解調：載波跟蹤環模塊對輸入數字中頻信號實時跟蹤，產生一個和輸入的數字中頻信號同頻同相的本地數字信號，本地數字信號和輸入數字中頻信號進行相乘，相乘后得到90MHz采樣率的數字基帶擴頻信號，完成載波解調；

（3）擴頻解擴：碼跟蹤環模塊對輸入數字基帶擴頻信號實時跟蹤，產生一個和輸入擴頻信號同碼率和同碼相位的本地擴頻信號，輸入擴頻信號和本地擴頻信號相乘后再進行積分清零運算，完成擴頻信號的解擴；

（4）位同步幀同步：位同步模塊完成數據位沿的尋找，幀同步模塊完成幀同步脈沖的搜索并輸出粗幀同步脈沖信號，其中位沿和粗幀同步脈沖沿都是和系統時鐘90M的上升沿嚴格同步的；

（5）同步觸發處理電路：產生時鐘時保證90MHz的系統時鐘和180MHz的高速時鐘的其中一個是同上升沿的，180MHz的高速時鐘上升沿每到來一次，就對粗幀同步脈沖進行搜索一次，搜到粗幀同步脈沖后，在距離粗幀同步脈沖最近的精碼鐘時刻輸出高精幀同步脈沖信號，完成高精度幀同步脈沖信號的產生。

6.按權利要求1所述的擴頻接收機高精度幀同步脈沖信號的產生方法，其特征在于，碼跟蹤環模塊中的碼環鑒相器對多路積分值進行相差鑒別，得到本地擴頻信號和輸入擴頻信號的擴頻碼碼片相位差，經環路濾波器對相位差進行高頻分量的濾波，濾波后得到的碼多普勒頻率控制字和碼鐘頻率控制字通過加法器進行相加，相加后的和值送給NCO累加器模塊做累加運算，90MHz的系統時鐘上升沿每來一次就進行一次累加，相位保持寄存器對累加器模塊的當前累加值進行保持；90MHz的系統時鐘上升沿每到來一次，溢出判斷模塊就對相位保持寄存器中保存的累加值Acc進行溢出判斷，若Acc<2^32-Wfc則判斷為未溢出，否則判斷為溢出，溢出時計算殘差Accn=Acc-(2^32-Wfc)并輸出一個粗碼鐘，該粗碼鐘的系統鐘模糊誤差最大值為11.1納秒。

7.按權利要求5所述的擴頻接收機高精度幀同步脈沖信號的產生方法，其特征在于，當180MHz的高速時鐘上升沿每到來一次，溢出殘差判斷模塊在溢出時刻時對殘差進行判斷和處理，若Accn>?Wfc/2,則判斷精確的溢出時刻為粗碼鐘往回數第1個180MHz時鐘的上升沿處，若Accn<Wfc/2,則判斷精確的溢出時刻為粗碼鐘上升沿處，在精確的溢出時刻輸出一個精碼鐘，那么這個精確的碼鐘系統鐘模糊誤差最大值為5.55納秒。