快速估算msk信号载波的方法
【专利摘要】本发明提出一种快速估算MSK信号载波的方法，旨在提供一种能在测控系统中更准确快速的对MSK信号载波频率进行估算的方法。本发明通过下述技术方案予以实现：首先对来自测控系统的MSK测控信号，经模/数转换器A/D采样后转换为数字信号输入FPGA。FPGA将该数字信号与本地数字控制振荡器NCO的输出信号相乘，再经过数字低通滤波器滤除高频分量，对残留信号进行平方处理和快速傅立叶变换FFT，查找出幅度值最大的两个频率点，再经过最大值有效验证算法，对提取出的两个频率点进行是否有效的判断，有效则保留，无效则剔除，最后根据保留下的有效频率点计算出载波频率的估算值送入MSK接收机模块完成MSK信号的解调。
【专利说明】快速估算MSK信号载波的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测控系统中MSK信号快速载波估算的方法。
【背景技术】
[0002]最小频移键控(MSK)调制是一种二进制连续相位的恒包络相位调制，MSK信号是一种相位连续、包络恒定，占用带宽最小的二进制正交2FSK信号，因其频带利用率高，带外辐射小，被广泛地利用在数字通信系统中。
[0003]在目前通常采用MSK信号体制工作的一些测控系统中，MSK信号的解调一般采用差分数字解调算法，在接收机处理过程中当每个符号的采样点数大于5时，该算法解调性能已经接近MSK的最佳解调性能，并且此算法对频偏和相差有一定的容忍度。所以当载波多普勒变化较小时，采用差分数字解调算法可不必对载波频率进行估算。
[0004]然而，在无线通信系统中，由于多普勒频移和振荡器的不稳定等因素，使得接收信号的载波和本地载波有时存在较大偏差，此偏差的存在会严重影响MSK解调器的性能。在应用过程中发现，由于载波多普勒太大，变化率太快，会直接导致接收机接收解调性能下降，系统误码率增加。在应用过程中还发现，相对较大的载波多普勒频率，当调制的信息速率相对低速时，此时如果不对载波频率进行估算，接收机采用同样的接收解调算法，接收解调性能较最佳解调性能有所下降。所以为了使MSK接收机实现最佳MSK接收解调性能，对MSK信号载波进行估算是必要的。
【发明内容】
[0005]本发明的任务是针对现有技术测控系统中存在的上述不足之处，提供一种能够正确快速估算MSK信号载波的方法，尤其是能够准确快速的对测控系统中MSK信号进行载波估算的方法，以解决在测控系统中由于载波多普勒太大，变化率太快，导致接收机接收解调性能下降，系统误码率增加的问题。
[0006]本发明解决其技术问题通过以下措施予以实现:首先对来自测控系统的MSK测控信号，经模/数转换器A/D采样后转换为数字信号输入FPGA，FPGA将该数字信号与本地数字控制振荡器NCO的输出信号相乘，再经过数字低通滤波器滤除高频分量后，对残留信号进行平方处理，然后对平方后的数字信号S’ (t)2进行快速傅立叶FFT变换，在FFT输出信号中查找出幅度值最大的两个频率点fM、，加入最大值有效验证算法，利用MSK信号特点，
根据
【权利要求】
1.一种快速估算MSK信号载波的方法，具有如下技术特征:首先对来自测控系统的MSK测控信号，经模/数转换器A/D采样后转换为数字信号输入FPGA，FPGA将该数字信号与本地数字控制振荡器NCO的输出信号相乘，再经过数字低通滤波器滤除高频分量后，对残留信号进行平方处理，然后对平方后的数字信号S’ (t)2进行快速傅立叶FFT变换，在FFT输出信号中查找出幅度值最大的两个频率点fQ1、，加入最大值有效验证算法，根据
2.按权利要求1所述的快速估算MSK信号载波的方法，其特征在于，MSK测控信号经A/D采样后转换为数字信号的表达式为
3.按权利要求1所述的快速估算MSK信号载波的方法，其特征在于，滤波后的数字信号
4.按权利要求1所述的快速估算MSK信号载波的方法，其特征在于，NCO产生的本地载波信号表达式为Fn。。= cos (2 fncot)，由A/D采样电路转换输入FPGA的数字信号S(t)与NCO输出信号Fn。。相乘后，再经过数字低通滤波器滤除高频分量，余下的残留信号可表达为
5.按权利要求1所述快的速估算MSK信号载波的方法，其特征在于，平方后的数字信号
为
6.按权利要求1所述的快速估算MSK信号载波的方法，其特征在于，FFT变换后提取出
频谱中幅度值最大的两个频率点，分别为
7.按权利要求1所述的快速估算MSK信号载波的方法，其特征在于，验证幅度值最大的频率点正确与否的判决条件是:对幅度值最大的两个频率点做减法运算，求模后，其差值等于调制息频率fs。
8.按权利要求1所述的估算MSK信号载波的方法，其特征在于，最后保留下来的正确频
率点值，根据计算公
【文档编号】H04L25/03GK103634255SQ201210296783
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月20日 优先权日:2012年8月20日
【发明者】张玲 申请人:中国电子科技集团公司第十研究所