高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法.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CN109495410A(43)申请公布日2019.03.19(21)申请号201811134561.5(22)申请日2018.09.28(71)申请人西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所）地址610036四川省成都市金牛区茶店子东街48号(72)发明人金磊(74)专利代理机构成飞(集团)公司专利中心51121代理人郭纯武(51)Int.Cl.H04L27/00(2006.01)H04L27/16(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法(57)摘要本发明公开了一种高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法，旨在提供一种载波频率估计精度高、测量误差小的估计方法。本发明通过下述技术方案予以实现：以滤波采样模块、调频频率正负补偿并联支路、峰值搜索模块、频率解算模块等组成PCM/FM信号测频系统；高动态PCM/FM信号经过带通滤波模块后完成任意比降采样处理，降采样数据分别进入调频频率正负补偿并联支路；对采样数据顺次进行调频频率预补偿、载波多普勒变化率补偿、模式控制完成载波恢复；再顺次经过FFT测频、非相干积分累加，峰值搜索模块查找积分结果中最大峰值及对应的变化率子槽；频率解算模块根据峰值结果估测出高动态PCM/FM信号的载波多普勒频移、载波多普勒变化率、搜索时间等信息。CN109495410ACN109495410A权利要求书1/2页1.一种高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法，具有如下技术特征：以滤波采样模块、调频频率正负补偿并联支路、峰值搜索模块、频率解算模块组成PCM/FM信号测频系统；高动态PCM/FM输入信号经过带通滤波模块后完成任意比降采样处理，并把降采样数据分别送入调频频率正、负补偿并联支路；对采样数据依次进行调频频率预补偿、载波多普勒变化率补偿和模式控制，以完成载波恢复；再经过快速傅氏变换FFT测频、非相干积分累加，将正、负补偿两并联支路输出的非相干积分结果相加后送入峰值搜索模块，查找积分结果中最大峰值及对应的变化率子槽；频率解算模块根据峰值结果估测出高动态PCM/FM信号的载波多普勒频移、载波多普勒变化率、搜索时间信息。2.如权利要求1所述的高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法，其特征在于：调频频率正负补偿并联支路包括，顺次串联了调频频率正预补偿模块、载波多普勒变化率补偿模块、模式控制模块、FFT测频模块和积分累加模块构成的调频频率正补偿支路；以及顺次串联了调频频率负预补偿模块、载波多普勒变化率补偿模块、模式控制模块、FFT测频模块和积分累加模块构成的调频频率负预补偿支路。3.如权利要求1所述的高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法，其特征在于：滤波采样模块对高动态PCM/FM信号进行滤波采样后分为两路，一路进入调频频率正补偿支路中，通过其中的调频频率正预补偿模块对采样数据进行正的调频频率的预先补偿，载波多普勒变化率补偿模块对正预补偿的采样数据进行载波多普勒变化率的频率补偿，模式控制模块根据输入信号的调制类型对频率补偿后的采样数据完成载波恢复，FFT测频模块对载波恢复后的采样数据进行快速傅里叶变换；积分累加模块对FFT运算数据进行非相干积分累加；另一路进入调频频率负补偿支路中，通过其中的调频频率负预补偿模块对采样数据进行负的调频频率的预先补偿，其它以上述同样的工作方式完成采样数据的频率补偿、载波恢复、快速傅里叶变换和非相干积分累加；两并联支路将输出的非相干积分累加结果相加后送入峰值搜索模块，搜索查找相加结果中最大峰值及对应的变化率子槽，频率解算模块根据峰值结果估测出高动态PCM/FM信号的载波多普勒频移、载波多普勒变化率和搜索时间信息。4.如权利要求1所述的高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法，其特征在于：滤波采样模块采用ID积分滤波器，ID积分滤波器根据输入的积分频率控制字产生清零脉冲，将清零脉冲送入积分清零电路，积分清零电路根据输入数据进行积分清零，最后输出数据。5.如权利要求1所述的高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法，其特征在于：在滤波采样中，滤波采样模块先对下变频后的PCM/FM信号进行低通滤波，再利用累加器对滤波后的信号进行累加，在使能信号有效时输出信号累加值，并对累加器进行清零，循环此过程，对输入信号完成任意比采样处理，并且滤波采样模块的采样频率fsample根据输入信号的最大多普勒频移fdm、调频频率ffm和模式识别与处理控制类型M共同决定，且满足fsample≥2M(fdm+ffm)。6.如权利要求1所述的高动态PCM/FM信号载波频率精确估计方法，其特征在于：在调频频率正补偿并联支路中，调频频率正预补偿模块采用正的调