[發明專利]一種大于1調制指數CPM信號時鐘誤鎖檢測和糾正方法

有效

• 申請號: 201910535537.0
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110233719B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 黨小宇;管寅松
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04L7/033
• 分類號: H04L7/033;H03L7/081
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 上官鳳棲

1.一種大于1調制指數CPM信號時鐘誤鎖檢測和糾正方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：首先判斷當信號通過延遲鎖定環，延遲鎖定環的S曲線在半個碼元時間內是否會出現多處過零點，若存在則引入誤差檢測判決器進行檢測是否存在錯誤鎖定的情況；

步驟2：對接收信號進行采樣處理，得到離散信號；

對接收信號在時間t＝kT_s進行采樣處理，k為自然數，T_s為采樣間隔，得到如下的離散信號：

其中，n_R(k)和n_I(k)分別表示接收機所接收噪聲的實部和虛部采樣，E_s表示碼元能量，為幅角，α為傳輸的碼元，θ為信號初始相位，τ為時間延遲；

步驟3：采用最大似然估計法，對離散信號中的參數進行估計；

信號的所有參數均依賴于α，θ和τ，采用最大似然估計法，對信號中的三個參數進行估計：

其中，人表示似然函數，分別為α，θ，τ的估計值，為噪聲方差，NL₀為子序列長度，N為過采樣率；

步驟4：只考慮時間延遲的估計，對似然函數進行簡化；

首先對似然函數式2進行簡化：

分離出載波相位的估計值，重新定義最大似然函數，并將作為的幅角，假設在(-π，不)上服從均勻分布，在域上對似然函數進行平均，得式6，其中I₀(λ)為零階的修正貝塞爾函數；

考慮極低的信噪比條件下，使用零階修正貝塞爾函數的近似表達展開，并去掉無關的常數項得到式7：

使用發送符號的邊緣似然函數，將對的估計分離出來，使得函數中只保留對時間延遲的估計：

其中是關于發送符號的表達式的期望值；p_Δt(t-iT)與調制的相位響應有關，具體關系為p_Δt(t)＝q(t)-q(t-Δt)；

在F(Δt，t)的表達式中，除了i之外，所有的參數均已知，i滿足條件-[L+int[Δt/T]]≤i≤0，int[Δt/T]表示不大于Δt/T的整數；需要求出使得式8值最大的將F(Δt，t)寫成傅里葉級數的形式得到進一步簡化的式8得到式9：

其中，h_m(k)表達式為

從y_m(k)表達式可以看出y_m(k)是將x(k)e^jπmk/N通過一個實的非因果濾波器之后輸出的結果，這個濾波器可以由h_m(k)向右進行ND平移成為因果濾波器；對于二進制條件下的計算，只需要保留第一階級數即可，因此式9最終簡化為：

步驟5：根據簡化后的似然函數，設定誤差檢測判決器的輸出結果，在鎖定環進行時間恢復時，誤差檢測判決器開始工作，并且通過加權的方式累計誤差；

令誤差檢測判決器的輸出結果為e_τ(k)＝-Im{A(1)}，在鎖定環進行時間恢復時，誤差檢測判決器便開始工作，并且通過加權累計誤差u(k)，且加權關系如下：

u(k+1)＝(1-ξ)u(k)+ξe_τ(k+1) (4)

其中，ξ為加權系數；

步驟6：當累積誤差超過設定的門限值時，誤差檢測判決器便判定鎖定環存在錯鎖，將推動鎖定環向正確的鎖定區間糾正，并進行下一輪判定。

2.如權利要求1所述的一種大于1調制指數CPM信號時鐘誤鎖檢測和糾正方法，其特征在于：步驟6中，設S曲線半個碼元內零點為{z₀，z₁，z₂...z_n}，z_2k為正斜率的過零點，其余零點為z_2k+1；為使延遲鎖定環正確工作，需要將時間誤差推入正確區間；假設錯鎖點z_2k，推進步長為step，則step需滿足step＞max(z_2m-z_2m-1/2+z_2m-2/2),0≤m≤k，因此推進的時間距離為-sgn(u(k))*step。