【摘 要】
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连续相位调制信号凭借其恒包络特性及较高的频带利用率,成为了遥测领域的主流体制,作为长距离监测的关键设备,遥测接收机在运载火箭、无人机、卫星等多种领域中仍然有广阔的发展和应用前景,针对其展开研究有十分重要的意义。首先针对直接数字频率调制方式码元初始相位存在误差累积问题,提出了一种码元速率和调制指数均可连续变化的基带调制方案。该方案将码元的初始相位计算和码元内的相位调制分开,消除了调制过程中的运算误差
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连续相位调制信号凭借其恒包络特性及较高的频带利用率,成为了遥测领域的主流体制,作为长距离监测的关键设备,遥测接收机在运载火箭、无人机、卫星等多种领域中仍然有广阔的发展和应用前景,针对其展开研究有十分重要的意义。首先针对直接数字频率调制方式码元初始相位存在误差累积问题,提出了一种码元速率和调制指数均可连续变化的基带调制方案。该方案将码元的初始相位计算和码元内的相位调制分开,消除了调制过程中的运算误差对码元初始相位的影响,使得每个码元的初始相位更加精准,确保了已调信号的相位连续性。其次针对基带多符号检测技术实现复杂度高、存储资源使用多等问题,提出了一种基于CORDIC算法的多符号检测技术,在观测符号为3个码元,每码元8个采样点的情况下,存储前两个码元的相关值,将每个码元判决所需的复数乘法次数减少到原先的1 3,该实现方案复杂度更低,存储资源更少。通过MATLAB仿真分析了观测符号长度、采样率及同步算法精度等因素对于多符号检测技术的影响。再次为了降低信号幅度变化对于同步精度和解调性能的影响,设计了一种动态范围优于45d B的数字自动增益控制环路。最后为进一步改善多符号检测技术的解调性能,本文对频率同步及位同步技术的实现方法进行了深入研究。在符号周期内对鉴频结果累加求平均作为频率误差,实现了一种原理简单易于实现的频率同步环路。利用Farrow插值滤波器、同相中相定时误差检测器、随机徘徊滤波器和NCO构建了位同步环路,通过合理设置随机徘徊滤波器的参数,在低信噪比下位同步环路仍然拥有很好的稳定性,使得位同步引起的解调损失可忽略不计。对CPFSK信号的调制、多符号检测解调、同步技术以及其它模块利用Verilog HDL语言进行FPGA相关实现。根据测试流程对各项指标进行测试,测试结果表明,基于CORDIC算法的多符号检测技术在误码率为1×10-4、码元速率为4Mbps时,灵敏度约为-93.5d B,符合设计要求。
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