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专利号: 2021104805461
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-07-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自动识别系统载波恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、设AIS系统接收信号中导频部分x(t)的表达式如式(1)所示;

x(t)=cos[2πfct+φ(t)+θ0]                (1);

式(1)中,fc为载波频率,t为通信时间,φ(t)为GMSK调制相位函数,θ0为载波初始相位;

将x(t)以Ts为采样周期进行采样,得到x(t)的时间离散形式如下:x(i)=cos[2πfciTs+φ(i)+θ0]               (2);

式(2)中,i=1,2,3…N,N为导频部分的采样点数,Ts满足Ts=Tb/P,P为过采样倍数,Tb为码元周期;

步骤二、将x(i)平方后得到y(i);

步骤三、将y(i)分别通过中心频率为fl和fh,带宽为1/Tb的带通滤波器,滤波输出分别得到yl(i)和yh(i);其中fl=2fc‑1/(2Tb),fh=2fc+1/(2Tb);

步骤四、将fl作为接收机本地数控振荡器的初始值,按照式(4)构造本振输出的同相分量ulI(i)和正交分量ulQ(i),并设置符号系数S=1;

式(4)中, 表示本振信号的初始随机相位;

步骤五、将yl(i)与ulQ(i)相乘后通过低通滤波器滤除2fc+fl分量后得到误差信号err(i);

步骤六、将err(i)送入环路滤波器和数控振荡器调整本地相位;K1和K2为滤波器参数,‑1

Z 为单位时间延迟;K1,K2计算公式如式(5)所示;

式(5)中,ξ为环路阻尼系数,ωn为环路的自然角频率,Ts为采样周期;通常情况下,阻尼系数ξ取0.25<ξ<1;ξ越大,系统越稳定,但ξ的增大将增加过渡时间,降低系统的跟踪速度;

环路自然角频率ωn由环路噪声带宽Bb和阻尼系数ξ决定,Bb=1/Tb,ωn计算公式如式(6)所示;

按式(7)计算环路滤波后的输出A(i),B(i)为计算过程的中间变量,设B(0)=0;

步骤七、完成相位更新:

步骤八、将y(i)序列进行倒序排列,并将符号系数S极性取反,按式(9)重新构造本振信号,返回至步骤五;如此反复m次后进入步骤九,m取值范围为6~10,具体数值由载波恢复的精度要求和处理时间决定;

步骤九、将环路滤波器和数控振荡器的输出结果ulI(i)经过二分频得到步骤十、将频率fh作为本地数控振荡器的初始值,输入的信号改为yh(i),并按式(10)构造本振输出的同相分量uhI(i)和正交分量uhQ(i),其中, 表示本振信号的初始随机相位;然后将yh(i)按照步骤五至步骤九中的参数yl(i)的处理方法进行计算,得到步骤十一、xI(i)和xQ(i)相加得到恢复的I路载波,如式(11)所示:xI(i)和xQ(i)相减得到恢复的Q路载波,如式(12)所示:自动识别系统载波恢复方法执行完成。