[發明專利]一種船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法

有效

• 申請號: 201710620198.7
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107483078B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 吳鵬程;曹建文;劉向楠;夏耘;武光輝;張堯;曹巍
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H04B1/7075
• 分類號: H04B1/7075;H04B1/7087;H04L27/00;H04L27/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法，首先中頻信號經過I、Q正交混頻之后，分別輸出同相分量I和正交分量Q；同相分量I和正交分量Q分別經過抽取和低通濾波；低通濾波之后的同相分量I和正交分量Q經過鑒相處理，輸出鑒相誤差；將鑒相誤差緩存到RAM中，做變速率處理，以適應FFT快速計算；對FFT計算的輸出數據進行最大峰值檢測；找到最大值的下標n，計算出估計頻偏fd；將計算的頻偏fd補償到標稱頻率f0上，即此時的標稱頻率變為f0+fd；本發明方法具有在沒有預知位同步信息的情況下，從任意時刻起始均可進行正確估計，且頻偏估計范圍大，估計精度高，此外本發明采用最大峰值檢測判決，比門限判決檢測法更適應低信噪比信號估計。

技術領域

本發明涉及信號檢測估計技術領域，特別涉及一種船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法。

背景技術

一般通信系統中收、發兩端由于頻率基準的差異和相對運動的原因，會造成相對頻率偏差，如果沒有頻偏估計手段補償該頻率偏差，信號將無法進行解調。

2015年10月國際電信聯盟ITU-R M.2092-0建議書提出VHF水上移動頻段內的VHF數據交換系統(VDES)的技術特性，對VDES系統中ASM體制的通信技術特性作出了相應的規定，但是未對實現方式作出相應規定。特別是對接收信號頻偏估計的實現方式，沒有明確說明實現方式。

現有的頻率估計手段是利用同步序列符號之間的相位差值做估計，但是對于頻率偏差較大的情況，同步序列難以找到，所以無法進行頻率估計。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法，該方法在無法獲取位同步信息的情況下，依然可以正確進行頻偏估計，克服了現有技術利用位同步先驗信息估計方法需要預知位同步的缺陷，此外本發明采用了最大峰值檢測判決的方法，比門限判決檢測法更能適應低信噪比信號估計。

本發明的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的：

一種船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法，包括如下步驟：

(1)、中頻信號與本地載波信號經過I、Q正交混頻之后，分別輸出同相分量I和正交分量Q；

(2)、同相分量I和正交分量Q依次經過抽取和低通濾波；

(3)、低通濾波之后的同相分量I和正交分量Q經過鑒相處理，輸出鑒相誤差；

(4)、將所述鑒相誤差寫入緩存，并從緩存中讀取鑒相誤差數據進行FFT計算；

(5)、對FFT計算得到的數據進行最大峰值檢測，得到最大峰值的位置；

(6)、根據所述最大峰值的位置，計算中頻信號的估計頻偏；

(7)、將所述估計頻偏補償到本地載波信號的標稱頻率上，得到補償后的標稱頻率。

在上述船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法中，所述步驟(4)中將所述鑒相誤差以低速率寫進緩存，當緩存中寫入的鑒相誤差數據達到設定點數時，以高速率讀取鑒相誤差數據進行FFT計算。

在上述船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法中，所述讀取鑒相誤差數據的速率是寫入鑒相誤差數據速率的2～5倍。

在上述船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法中，所述設定點數通過如下公式獲得：

Δf＝fs/N

其中：N為設定點數，Δf為估計精度，fs為鑒相誤差數據的采樣速率。

在上述船舶VDES系統ASM體制接收頻偏估計實現方法中，所述步驟(4)中FFT計算采用FPGA芯片中IPcore實現。