[發明專利]調制指數自適應的多符號檢測解調裝置及其解調方法

有效

• 申請號: 202210371497.2
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114448761B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 王仁智;展鵬飛;孔雅;李東武;何志明
• 申請（專利權）人: 天津訊聯科技有限公司
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/22
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 石倩倩

本發明提供了一種調制指數自適應的多符號檢測解調裝置及其解調方法，包括模數轉換、正交下變頻、自動頻率控制、調制指數識別、采樣率調整、多符號檢測和位同步控制。本發明所述的調制指數自適應的多符號檢測解調裝置及其解調方法通過增加頻率自動控制模塊使多符號檢測解調算法能夠適應遙測發射機和接收機之間存在較大多普勒頻移的情況，該自動控制算法硬件資源消耗少，易于實現；本發明的多符號檢測算法具有調制指數自動識別功能，能夠在遙測發射機調制指數未知的情況下在接收端實現高性能解調，且該調制指數自動識別算法復雜度低、硬件資源消耗少、識別精度較高。

技術領域

本發明屬于航空航天遙測領域的CPFSK遙測通信領域，尤其是涉及一種調制指數自適應的多符號檢測解調裝置及其解調方法。

背景技術

眾所周知，在航空航天遙測領域PCM-CPFSK是目前使用最廣泛的調制體制，這與其本身的諸多優點有關，比如信號包絡恒定、相位連續、頻帶利用率高、受飛行器尾焰影響小、抗相位噪聲能力強等。但航空航天遙測領域通信目標距離遠，遙測接收機收到的遙測信號信噪比較低，CPFSK此類調頻信號相對傳統的調相信號解調能力差，解調門限高，采用有效手段降低CPFSK的解調門限，提高遙測接收機的接收靈敏度，在深空遙測領域具有重要的實用意義。采用信道編碼和利用調制信號相位連續信息的多符號檢測技術能有效的降低解調門限，提高解調能力。增加信道編碼需要遙測發射機配合增加編碼模塊，且會增加信號的帶寬。而多符號檢測技術具有無需變更遙測發射機狀態，只需增加遙測接收機的復雜度能降低解調門限約3db，使其達到與調相體制相近的解調門限。

根據技術分析和試驗結果，當遙測發射機的調制指數與本地匹配波形的調制指數相差較大時會產生明顯的解調損失，比如遙測發射機的調制指數為0.7，本地匹配波形的調制指數為0.8時，多符號檢測的解調門限有約4dB的損失，同樣的，如果遙測發射機和遙測接收機存在較大的頻率偏差同樣會造成多符號檢測的解調損失，可見多符號檢測能實現最佳算法功能的前提是，發射機的調制指數與本地匹配波形的調制指數相同，發射機和接收機之間的頻差控制在合理的范圍。針對當前多符號檢測技術采用已知CPFSK調制指數生成本地匹配波形存儲到遙測接收機內部，這種方法簡單易操作。當遙測接收機適配不同遙測發射機時，如果遙測發射機的調制指數不同時，遙測接收機需要重新生成本地匹配的調制波形。另外，由于某種原因遙測發射機的調制指數無法告知遙測接收機時遙測接收機無法實現多符號檢測解調。

限制多符號檢測技術廣泛應用的另外一個因素就是多符號檢測算法復雜，需要消耗的硬件資源巨大，很多硬件設備難以支撐。在保證性能的前提，降低多符號檢測技術的算法復雜度是該技術能否或得廣泛應用的關鍵所在。多符號檢測和解調的關鍵環節是位同步功能的實現，采用“遲早門”位同步方法的多符號檢測需要至少兩路復雜多符號檢測計算支路，計算量巨大。

發明內容

本發明旨在提出一種調制指數自適應的多符號檢測解調裝置，以在多符號檢測算法中增加自動頻率控制模塊和調制指數識別模塊，改善后的多符號檢測算法適用于遙測發射機調制指數未知和存在較大多普勒頻移的應用場景。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種調制指數自適應的多符號檢測解調裝置，包括模數轉換、正交下變頻、自動頻率控制、調制指數識別、采樣率調整、多符號檢測和位同步控制，所述正交下變頻兩側分別信號連接至模數轉換輸出端、自動頻率控制輸入端，自動頻率控制輸出端分別信號連接至調制指數識別輸入端、采樣率調整輸入端，采樣率調整輸出端、調制指數識別輸出端均信號連接至多符號檢測輸入端，多符號檢測輸出端信號連接至位同步控制輸入端，位同步控制輸出端信號連接至采樣率調整輸入端，且采樣率調整、多符號檢測和位同步控制依次連接形成閉合環路。