本發明專利技術提出的一種QPSK載波鎖定檢測器，旨在提供一種能夠提供QPSK載波同步環鎖定指示的裝置。本發明專利技術通過下述技術方案予以實現：載波同步環NCO電路輸出控制脈沖，積分清零濾波器在控制脈沖的作用下對輸入的零中頻支路信號作積分清零運算，積分清零運算結果分別經過絕對值電路和兩個區間統計電路得到信號在兩個區間的幅度分布統計結果，第一區間的統計結果與鎖定門限系數相乘得到第一區間的運算結果，第二區間的統計結果直接作為第二區間的運算結果，兩個區間的運算結果同時輸入比較器，對來自兩個區間的運算結果進行比較，輸出判決QPSK載波同步環鎖定與否的指示。本發明專利技術相比現有QPSK載波同步鎖定檢測方法的信噪比范圍適應更寬，能提供誤判率更低的鎖定指示。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種數字相干通信系統中利用分布概率判定正交相移鍵控QPSK載波同步的鎖定檢測器。
技術介紹
在數字通信系統的下行通道中，由于受到信道特性和振蕩器不穩定的影響，系統接收到的調制信號與本地載波會存在一定的頻偏和相位誤差，需要載波同步提取一個與接收信號中的調制載波同頻同相的相干載波來實現相干解調，消除本地載波與接收到的信號的頻率、相位誤差，以保證解調的正確性。載波同步的性能直接影響到整個接收機的性能，故載波同步技術是接收機的關鍵技術之一。在載波同步的實現中，一般需要經過載波捕獲與載波跟蹤兩個階段。載波捕獲階段希望具有較寬的帶寬，能快速捕獲較大頻率偏差的信號；載波跟蹤階段希望具有較窄的帶寬，以降低載波相位估計的方差。載波鎖定判決就是為接收機提供載波恢復環路處于跟蹤狀態還是捕獲狀態的模塊。實現QPSK載波鎖定判決的方法包括統計法和門限法兩種。為判斷當前載波同步的狀態，統計法通常需要計算包括二階矩和四階距等信號的統計量，門限法則通過比較經過載波同步環路的信號和固定門限的相對大小。以上傳統處理中，統計法實現較復雜且在低信噪比下的誤判率偏高，門限法也有在低信噪比下易假鎖的缺點，而在航天測控、衛星應用、高速數傳等領域的工程應用中，用戶往往需要精確了解當前接收機的載波同步鎖定狀態。
技術實現思路
為了克服傳統處理中QPSK載波鎖定判決的上述缺陷，本專利技術提供一種對相干通信中的載波同步環鎖定狀態進行檢測判定的裝置，該裝置能夠適應更寬的信噪比范圍，檢測判定結果更準確可靠。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:一種QPSK載波同步鎖定檢測器，包括載波同步環NC0電路、用于實現輸出信號概率特性的QPSK信號分布統計電路和用于實現對載波環路進行鎖定判決的動態比較電路，其特征在于:正交相移鍵控QPSK信號分布統計電路分別連接動態比較電路和載波同步環NC0電路，在QPSK信號分布統計電路中，積分清零濾波器依次串聯絕對值電路和兩個并行的區間統計電路，載波同步環NC0電路輸出控制脈沖，積分清零濾波器在控制脈沖的作用下對輸入的零中頻支路信號作積分清零運算，積分清零運算結果分別經過絕對值電路和兩個區間統計電路得到信號在兩個區間的幅度分布統計結果，其中，第一區間的點數統計結果與鎖定門限系數相乘得到第一區間的運算結果，第二區間的點數統計結果直接作為第二區間的運算結果，兩個區間的運算結果同時輸入比較器，比較器對來自兩個區間的運算結果進行比較，輸出判決QPSK載波同步環鎖定與否的指示。本專利技術相比于現有技術具有如下有益效果:檢測判定結果更準確可靠。本專利技術采用QPSK信號分布統計電路和動態比較電路相連的QPSK載波同步鎖定判決電路，通過載波同步環NCO電路輸出控制脈沖，控制對輸入基帶信號的積分清零運算，積分清零運算結果分別經過絕對值電路和兩個區間統計電路得到信號在兩個區間的幅度分布統計結果，動態比較器對來自兩個區間的運算結果進行比較，輸出判決QPSK載波同步環鎖定與否的指示。該處理方法根據載波同步環進入鎖定狀態時信號滿足瑞利分布的特性，有效地提取出反映載波同步環鎖定時的本質特征，故檢測判定結果更準確可靠。能夠適應更寬的信噪比范圍。本專利技術中動態比較電路的鎖定門限系數可根據信噪比動態調整，故能夠適應更寬的信噪比范圍。【附圖說明】下面結合附圖和實施例對本專利進一步說明。圖1是本專利技術QPSK載波鎖定檢測器的電路原理示意圖。圖2是鎖定狀態下信號幅度概率分布及統計區間示意圖。【具體實施方式】在圖1描述的一個最佳實施例中，QPSK載波鎖定檢測器主要包括:載波同步環NC0電路、用于實現輸出信號概率特性的QPSK信號分布統計電路和用于實現對載波環路進行鎖定判決的動態比較電路。換句話說，所述載波同步鎖定檢測器由一個積分清零濾波器、一個絕對值電路、兩個區間統計電路、一個乘法器、一個比較器和一個載波同步環NC0電路組成。其中，QPSK信號分布統計電路分別連接動態比較電路和載波同步環NC0電路，在QPSK信號分布統計電路中，積分清零濾波器依次串聯絕對值電路和兩個并行的區間統計電路，載波同步環NC0電路輸出控制脈沖，積分清零濾波器在控制脈沖的作用下對輸入的零中頻支路信號作積分清零運算，積分清零運算結果分別經過絕對值電路和兩個區間統計電路得到信號在兩個區間的幅度分布統計結果，其中，第一區間的點數統計結果與鎖定門限系數相乘得到第一區間的運算結果，第二區間的點數統計結果直接作為第二區間的運算結果，兩個區間的運算結果同時輸入比較器，比較器對來自兩個區間的運算結果進行比較，輸出判決QPSK載波同步環鎖定與否的指示。載波同步環NC0電路采用累加器實現，累加器在對相位控制字進行累加過程中產生的進位脈沖作為積分清零濾波器的控制脈沖。QPSK信號分布統計電路在控制脈沖作用下作積分清零運算，積分清零運算的結果經過絕對值電路得到積分絕對值，上述結果并行送給兩個區間統計電路，得到信號在兩個區間內的幅度分布統計結果。兩個統計電路中的統計區間范圍由3個可動態配置的門限確定，如圖2所示。其中第一區間統計信號幅度小于門限1的點數，第二區間統計信號幅度大于門限2且小于門限3的點數，兩個區間統計電路分別計算約定統計點數內信號落在兩個區間中的點數，計數器進行計數，同時累加器對滿足區間條件的信號點數進行累加，當計數器的計數值達到約定統計點數后輸出累加器的值作為此次統計的結果并清空累加器，如此循環。約定統計點數的取值可根據仿真或調試結果進行設定，也可在電路運行過程中動態配置。動態比較當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種QPSK載波同步鎖定檢測器，包括載波同步環NCO電路、用于實現輸出信號概率特性的正交相移鍵控QPSK信號分布統計電路和用于實現對載波環路進行鎖定判決的動態比較電路，其特征在于：QPSK信號分布統計電路分別連接動態比較電路和載波同步環NCO電路，在QPSK信號分布統計電路中，積分清零濾波器依次串聯絕對值電路和兩個并行的區間統計電路，載波同步環NCO電路輸出控制脈沖，積分清零濾波器在控制脈沖的作用下對輸入的零中頻支路信號作積分清零運算，積分清零運算結果分別經過絕對值電路和兩個區間統計電路得到信號在兩個區間的幅度分布統計結果，其中，第一區間的點數統計結果與鎖定門限系數相乘得到第一區間的運算結果，第二區間的點數統計結果直接作為第二區間的運算結果，兩個區間的運算結果同時輸入比較器，比較器對來自兩個區間的運算結果進行比較，輸出判決QPSK載波同步環鎖定與否的指示。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：曾富華，熊沛，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第十研究所，
類型：發明
國別省市：四川;51
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