[發(fā)明專利]一種空間相干光通信高動態(tài)載波捕獲跟蹤環(huán)路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410490978.0
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104320201B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪滴珠;楊光文;左金鐘;楊新權(quán);靳凡
• 申請（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: H04B10/61
• 分類號: H04B10/61
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種空間相干光通信高動態(tài)載波捕獲跟蹤環(huán)路，其特征在于包括雙鎖頻環(huán)路和鎖相環(huán)路，所述雙鎖頻環(huán)路包括第一鎖頻環(huán)路、第二鎖頻環(huán)路和切換控制單元，其中:

切換控制單元：接收鎖相環(huán)路輸出載波鎖定指示信號L(k)，并根據(jù)所述載波鎖定指示信號L(k)確定第一鎖頻環(huán)路和第二鎖頻環(huán)路連通狀態(tài)，以及第二鎖頻環(huán)路中環(huán)路濾波器的增益；

第一鎖頻環(huán)路和第二鎖頻環(huán)路：根據(jù)切換控制單元確定所述鎖頻環(huán)路的連通狀態(tài)和第二鎖頻環(huán)路的環(huán)路濾波器增益，由處于連通狀態(tài)的鎖頻環(huán)路接收外部輸入信號，并對所述外部輸入信號進行信號頻率捕獲跟蹤處理，輸出經(jīng)頻率校正后的解調(diào)信號x_f(k)到鎖相環(huán)路；其中第一鎖頻環(huán)路采用CPAFC跟蹤算法實現(xiàn)鑒頻處理得到鑒頻控制量e₁(k)；第二鎖頻環(huán)路采用ODAFC跟蹤算法實現(xiàn)鑒頻處理得到鑒頻控制量e₂(k)；

鎖相環(huán)路：接收鎖頻環(huán)路輸出的經(jīng)頻率校正后的解調(diào)信號x_f(k)，進行相位捕獲跟蹤處理，輸出經(jīng)相位補償后的信號x_fa(k)，并利用信號x_fa(k)計算載波鎖定指示信號L(k)，然后輸出所述載波鎖定指示信號L(k)到切換控制單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間相干光通信高動態(tài)載波捕獲跟蹤環(huán)路，其特征在于，在雙鎖頻環(huán)路中，第一鎖頻環(huán)路包括解調(diào)單元、第一鑒頻器、第一環(huán)路濾波器；第二鎖頻環(huán)路包括解調(diào)單元、第二鑒頻器、第二環(huán)路濾波器，其中：

第一鎖頻環(huán)路與第二鎖頻環(huán)路共用解調(diào)單元，第一環(huán)路濾波器的輸出頻偏估計量Δf₁和第二環(huán)路濾波器的輸出頻偏估計量Δf₂通過加法器相加后輸出頻偏估計量Δf＝Δf₁+Δf₂到解調(diào)單元；

解調(diào)單元接收外部輸入信號，并接收頻偏估計量Δf對所述輸入信號進行頻偏糾正，輸出經(jīng)頻偏糾正后的解調(diào)信號x_f(k)到第一鑒頻器、第二鑒頻器和鎖相環(huán)路，其中經(jīng)頻偏糾正后的解調(diào)信號x_f(k)的同相支路信號為S_I(k)、正交支路信號S_Q(k)；

第一鑒頻器接收解調(diào)單元輸出的所述同相支路信號S_I(k)和正交支路信號S_Q(k)，采用CPAFC跟蹤算法進行頻偏捕獲跟蹤，得到鑒頻控制量e₁(k)；

第二鑒頻器接收解調(diào)單元輸出的所述同相支路信號S_I(k)和正交支路信號S_Q(k)，采用ODAFC跟蹤算法進行頻偏捕獲跟蹤，得到鑒頻控制量e₂(k)；

第一環(huán)路濾波器在第一鎖頻環(huán)路連通狀態(tài)下，接收第一鑒頻器輸出的鑒頻控制量e₁(k)，并進行環(huán)路濾波得到頻偏估計量Δf₁；在第一鎖頻環(huán)路未連通狀態(tài)下，接收“0”信號，經(jīng)環(huán)路處理后輸出的鑒頻控制量e₁(k)＝0，得到頻偏估計量Δf₁＝0；并在第一鎖頻環(huán)路連通狀態(tài)或未連通狀態(tài)下輸出頻偏估計量Δf₁到所述加法器；

第二環(huán)路濾波器在第二鎖頻環(huán)路連通狀態(tài)下，接收第二鑒頻器輸出的鑒頻控制量e₂(k)，根據(jù)切換控制單元的判斷結(jié)果確定第二環(huán)路濾波器增益K₂，并進行環(huán)路濾波得到頻偏估計量Δf₂；在第二鎖頻環(huán)路未連通狀態(tài)下，接收“0”信號，經(jīng)環(huán)路處理后輸出的鑒頻控制量e₂(k)＝0，得到頻偏估計量Δf₂＝0；并在第二鎖頻環(huán)路連通狀態(tài)或未連通狀態(tài)下輸出頻偏估計量Δf₂到所述加法器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空間相干光通信高動態(tài)載波捕獲跟蹤環(huán)路，其特征在于，鎖相環(huán)路利用經(jīng)相位補償后的信號x_fa(k)通過如下公式計算載波鎖定指示信號L(k)：

L(k)＝I_fa(k)²-Q_fa(k)²

其中，I_fa(k)為所述信號x_fa(k)的同相支路信號，Q_fa(k)為所述信號x_fa(k)的正交支路信號。