一种VDES系统中的16QAM解调系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114157545A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202110972635.8(22)申请日2021.08.24(71)申请人上海航天电子有限公司地址201821上海市嘉定区叶城路1518号(72)发明人高翠翠钱婧怡任婧刘海荣朱文卿王宇(74)专利代理机构上海航天局专利中心31107代理人余岢(51)Int.Cl.H04L27/38(2006.01)H04L27/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种VDES系统中的16QAM解调系统和方法(57)摘要本发明提供了一种VDES系统中的16QAM解调系统和方法。该系统包括匹配滤波器、位同步模块、延迟处理模块、检测估计模块、解旋环模块、解模糊模块和寻找帧头模块，匹配滤波器对AD输出的零中频信号I和Q进行匹配滤波处理；位同步模块将滤波后的信号进行位同步处理；检测估计模块对同步后的信号做相关检测，进行频偏相偏估计；延迟处理模块对位同步后的信号进行延迟处理，当检测到频偏估计值捕获信号拉高后开关打开；解旋环模块进行旋转变化，得到消除多普勒频移后的信号；解模糊模块再将旋转变换后的信号进行解模糊；寻找帧头模块找帧头将信号解调出来。本发明通过充分利用整个信号信息，大大提高了信息传输的有效性，从而提高船舶之间的通信性能。CN114157545ACN114157545A权利要求书1/2页1.一种VDES系统中的16QAM解调系统，其特征在于，其包括匹配滤波器、位同步模块、延迟处理模块、检测估计模块、解旋环模块、解模糊模块和寻找帧头模块，匹配滤波器对AD输出的零中频信号I和Q进行匹配滤波处理；位同步模块将滤波后的信号采用Gardner算法进行位同步处理；检测估计模块对同步后的信号做相关检测，并在检测到训练序列后，利用训练序列消除符号的影响进行频偏相偏估计；延迟处理模块将位同步后的信号延迟用于训练序列检测、频偏相偏估计所消耗掉的数据长度，当检测到频偏估计值捕获信号拉高后开关打开，将延迟后的信号送至旋转模块；解旋环模块在检测到频偏估计值捕获信号拉高后，旋转NCO进行频偏、相偏补偿，纠正较大的偏差，剩余微小的频相偏差由解旋环跟踪得到，解旋环打开，此时进入跟踪环路处理的信号为I(n‑τ)和Q(n‑τ)，τ为用于训练序列检测、频偏相偏估计所消耗掉的数据长度，然后进行旋转变化，得到消除多普勒频移后的信号；解模糊模块再将旋转变换后的信号进行解模糊；寻找帧头模块对解模糊后的信号进行判决用以寻找帧头，帧头后面的信号即是信息信号，将其作为输出送给外部模块，从而将信号解调出来。2.如权利要求1所述的VDES系统中的16QAM解调系统，其特征在于，其采用与VDES系统中的发送端成型滤波器频谱特性一致的匹配滤波器，都为滚降系数相同的根升余弦滤波器。3.如权利要求1所述的VDES系统中的16QAM解调系统，其特征在于，所述解旋环模块包括旋转模块、旋转NCO、环路滤波器模块和鉴相器，旋转模块旋转后的信号经过鉴相器，鉴相器采用对角线极性判决法和DD算法相结合的方法进行鉴相处理，并将鉴相误差经环路滤波器后送给旋转NCO，继续不断旋转，最终会达到解旋环锁定的状态，此时鉴相器输出在0附近。4.一种VDES系统中的16QAM解调方法，其特征在于，其包括下述步骤：步骤1：通过匹配滤波器对AD输出的零中频信号I和Q进行匹配滤波处理；步骤2：将滤波后的信号进行位同步处理；步骤3：对位同步后的信号做相关检测，并在检测到训练序列后，利用训练序列消除符号的影响进行频偏估计和相偏估计，得到频偏相偏估计值，在得到频偏相偏估计值后，将频偏相偏估计值送给解旋环中的旋转NCO作为其频率控制字、相位控制字的初始值，同时拉高频偏估计值捕获信号；步骤4：在检测到频偏估计值捕获信号拉高后，旋转NCO进行频偏、相偏补偿，纠正较大的偏差，剩余微小的频相偏差由解旋环跟踪得到，解旋环打开，此时进入跟踪环路处理的信号为I(n‑τ)和Q(n‑τ)，τ为用于训练序列检测、频偏相偏估计所消耗掉的数据长度，然后进行旋转变化，得到消除多普勒频移后的信号；步骤5：将旋转变换后的信号进行解模糊；步骤6：对解模糊后的信号进行判决用以寻找帧头，帧头后面的信号即是信息信号，将其作为输出送给外部模块，从而将信号解调出来。5.如权利要求4所述的VDES系统中的16QAM解调方法，其特征在于，步骤1所述匹配滤波器与VDES系统中的发射端的成型滤波器的频谱特性一致，都采用滚降系数相同的根升余弦2CN114157545A权利要求书2/2页滤波器。6.如权利要求4所述的VDES系统中的16QAM解调方法，其特征在于，步骤2进行位同步处理时，采用Gardner算法的码元同步方案。