[發明專利]一種基于SOQPSK和PSP的聯合相位跟蹤檢測方法

在審

• 申請號: 202210069396.X
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114401174A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 吳爭;許星辰;張志麗;丁良輝;楊峰;張迎春;王濤;崔利東
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L27/20
• 分類號: H04L27/20
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種基于SOQPSK和PSP的聯合相位跟蹤檢測方法。該方法首先通過雙二進制分解技術的主脈沖與對應偽導頻來表示SOQPSK信號，其次，根據最大似然序列估計對解調時的符號進行解調，并對相位的預估并更新相位信息；最后，結合維特比算法進行解調恢復原始信息。本發明在原有維特比解調方案中，利用DBD分解與PSP相位跟蹤技術，在維持系統計算復雜度不高的同時，保證了系統的穩定性與準確性。

技術領域

本發明涉及一種相位跟蹤檢測方法，特別是涉及一種基于SOQPSK和PSP的聯合相位跟蹤檢測方法。

背景技術

SOQPSK整形偏移四相相移鍵控是一種特殊的連續相位調制技術，它是在連續相位調制與偏移四相相移鍵控的基礎之上發展來的。它不但具有恒定包絡、連續相位的特性，而且具有高頻譜利用率、高功率利用率的優點，因而得到廣泛關注，已經被多個國際標準所采用。SOQPSK主要有SOQPSK-MIL與SOQPSK-TG兩種標準。SOQPSK-MIL采用全響應矩形脈沖，使相位變化平滑；而SOQPSK-TG采用升余弦頻率脈沖成型函數，進一步限制了帶寬且同時抑制了旁瓣，具有良好的頻譜特性。

空間衛星運動速度非常快，由此產生的多普勒頻偏不可忽略。盡管在同步階段，將大頻偏已經補償了許多，但由于同步算法不完善難免會留下一些殘余頻偏，這些殘余頻偏對解調準確度影響很大。再者傳統的聯合解調與跟蹤復雜度過高，若考慮多條路徑考慮聯合估計，計算復雜度會隨著考慮路徑的增加而指數級的增加。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種基于SOQPSK和PSP的聯合相位跟蹤檢測方法，該方法采用基于DBD雙二進制分解的SOQPSK和PSP的聯合相位跟蹤方式，提高了估計精度并降低了解調的計算復雜度。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于SOQPSK和PSP的聯合相位跟蹤檢測方法，包括以下步驟：

步驟一，在發送端利用DBD雙二進制分解方法將待發送的SOQPSK整形偏移四相相移鍵控信號s(t；α)分解為多個脈沖信號w_k的線性累加和，并取其中第一個主脈沖信號并抽取非零部分，組成DBD近似估計信號c_k以及偽符號a_k，n；將近似估計信號c_k和偽符號a_k，n作為已知信息與接收端共享；

步驟二，接收端對SOQPSK整形偏移四相相移鍵控信號s(t；α)進行接收，得到接收信號r(t)，然后對r(t)進行匹配濾波，得到匹配濾波信號r_k，n；

步驟三，根據偽符號a_k，n、估計相位以及匹配濾波信號r_k，n，基于PSP逐幸存路徑處理方法，利用最大似然序列估計方法計算得到當前時刻路徑度量增益Z_n，并更新過往全部時刻的累積路徑度量λ；其中，當前時刻r_k，n的相位信息已經過上一時刻的相位修正，若當前時刻沒有相位信息，則將相位修正為0；

步驟四，路徑度量計算后，基于PSP逐幸存路徑處理方法，對r_k，n進行補償，得到當前時刻的帶有殘余頻偏的信號x_k，n，利用最大似然估計方法計算得到當前時刻的相位誤差e_n(μ_n+1)，并更新下一時刻相位信息；

步驟五，重復步驟二至步驟四，直到統計完成所有時刻的可能路徑的路徑度量，最后利用Viterbi維特比算法對所有時刻的符號完成解調。

進一步的，步驟一的具體方式為：

根據SOQPSK信號調制的規則，將二進制輸入符號b_n∈{1，-1}通過調制得到三進制的SOQPSK信號原始符號α_i：