[發(fā)明專利]一種船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710620198.7
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107483078B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳鵬程;曹建文;劉向楠;夏耘;武光輝;張堯;曹巍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京遙測技術(shù)研究所;航天長征火箭技術(shù)有限公司;中國運(yùn)載火箭技術(shù)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(fā)明公開了一種船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，首先中頻信號經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(yīng)FFT快速計(jì)算；對FFT計(jì)算的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行最大峰值檢測；找到最大值的下標(biāo)n，計(jì)算出估計(jì)頻偏fd；將計(jì)算的頻偏fd補(bǔ)償?shù)綐?biāo)稱頻率f0上，即此時(shí)的標(biāo)稱頻率變?yōu)閒0+fd；本發(fā)明方法具有在沒有預(yù)知位同步信息的情況下，從任意時(shí)刻起始均可進(jìn)行正確估計(jì)，且頻偏估計(jì)范圍大，估計(jì)精度高，此外本發(fā)明采用最大峰值檢測判決，比門限判決檢測法更適應(yīng)低信噪比信號估計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號檢測估計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

一般通信系統(tǒng)中收、發(fā)兩端由于頻率基準(zhǔn)的差異和相對運(yùn)動(dòng)的原因，會(huì)造成相對頻率偏差，如果沒有頻偏估計(jì)手段補(bǔ)償該頻率偏差，信號將無法進(jìn)行解調(diào)。

2015年10月國際電信聯(lián)盟ITU-R M.2092-0建議書提出VHF水上移動(dòng)頻段內(nèi)的VHF數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)(VDES)的技術(shù)特性，對VDES系統(tǒng)中ASM體制的通信技術(shù)特性作出了相應(yīng)的規(guī)定，但是未對實(shí)現(xiàn)方式作出相應(yīng)規(guī)定。特別是對接收信號頻偏估計(jì)的實(shí)現(xiàn)方式，沒有明確說明實(shí)現(xiàn)方式。

現(xiàn)有的頻率估計(jì)手段是利用同步序列符號之間的相位差值做估計(jì)，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(jìn)行頻率估計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)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(jìn)行頻偏估計(jì)，克服了現(xiàn)有技術(shù)利用位同步先驗(yàn)信息估計(jì)方法需要預(yù)知位同步的缺陷，此外本發(fā)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(yīng)低信噪比信號估計(jì)。

本發(fā)明的上述目的主要是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

(1)、中頻信號與本地載波信號經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(shù)據(jù)進(jìn)行FFT計(jì)算；

(5)、對FFT計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行最大峰值檢測，得到最大峰值的位置；

(6)、根據(jù)所述最大峰值的位置，計(jì)算中頻信號的估計(jì)頻偏；

(7)、將所述估計(jì)頻偏補(bǔ)償?shù)奖镜剌d波信號的標(biāo)稱頻率上，得到補(bǔ)償后的標(biāo)稱頻率。

在上述船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法中，所述步驟(4)中將所述鑒相誤差以低速率寫進(jìn)緩存，當(dāng)緩存中寫入的鑒相誤差數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定點(diǎn)數(shù)時(shí)，以高速率讀取鑒相誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT計(jì)算。

在上述船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法中，所述讀取鑒相誤差數(shù)據(jù)的速率是寫入鑒相誤差數(shù)據(jù)速率的2～5倍。

在上述船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法中，所述設(shè)定點(diǎn)數(shù)通過如下公式獲得：

Δf＝fs/N

其中：N為設(shè)定點(diǎn)數(shù)，Δf為估計(jì)精度，fs為鑒相誤差數(shù)據(jù)的采樣速率。

在上述船舶VDES系統(tǒng)ASM體制接收頻偏估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法中，所述步驟(4)中FFT計(jì)算采用FPGA芯片中IPcore實(shí)現(xiàn)。