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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明公开了一种高速率VCM信号解调装置，涉及卫星遥感数据接收领域中VCM信号的解调及均衡技术。本发明包括载波源、正交下变频器、时钟源、AD、匹配滤波器、采样误差转换DDS、定时误差提取器、帧同步检测模块、载波误差转换DDS、载波误差加权模块、帧头提取模块、导频提取模块、频偏估计模块、导频载波误差提取模块、数据载波误差提取模块和均衡模块。本发明采用模数混合的信号处理方法，有效降低了VCM信号解调算法对FPGA逻辑资源的消耗，提高了装置的适应性与稳定性。本发明综合利用导频信号与数据信号，完成了VCM信号频偏估计与载波相位误差计算，提高了VCM信号解调与载波恢复的精度与稳定性。

主权项：1.一种高速率VCM信号解调装置，其特征在于，包括载波源1、正交下变频器2、时钟源3、第一AD4-1与第二AD4-2、第一匹配滤波器5-1与第二匹配滤波器5-2、采样误差转换DDS6、定时误差提取器7、帧同步检测模块8、载波误差转换DDS9、载波误差加权模块10、帧头提取模块11、导频提取模块12、频偏估计模块13、导频载波误差提取模块14、数据载波误差提取模块15和均衡模块16；正交下变频器2对输入的VCM中频调制信号进行模拟正交下变频，产生IQ两路模拟基带信号；IQ两路模拟基带信号分别通过第一AD4-1与第二AD4-2采样转换为IQ两路数字基带信号；IQ两路数字基带信号分别通过第一匹配滤波器5-1与第二匹配滤波器5-2处理并经分路后产生七路I路数字基带信号与七路Q路数字基带信号；第一路I路数字基带信号与第一路Q路数字基带信号分别传输给定时误差提取器7，第二路I路数字基带信号与第二路Q路数字基带信号分别传输给帧同步检测模块8，第三路I路数字基带信号与第三路Q路数字基带信号分别传输给帧头提取模块11，第四路I路数字基带信号与第四路Q路数字基带信号分别传输给导频提取模块12，第五路I路数字基带信号与第五路Q路数字基带信号分别传输给频偏估计模块13，第六路I路数字基带信号与第六路Q路数字基带信号分别传输给数据载波误差提取模块15，第七路I路数字基带信号与第七路Q路数字基带信号分别传输给均衡模块16；定时误差提取器7产生AD采样定时误差值，并由当前产生的误差值实时调整并输出累加步进信号，累加步进信号传输给采样误差转换DDS6；采样误差转换DDS6输出的信号传输给时钟源3；时钟源3将内部产生的时钟信号与接收的采样误差转换DDS6输出信号进行混频滤波处理，产生AD采样时钟信号并传输出给第一AD4-1与第二AD4-2，进而通过AD采样完成VCM信号的定时同步；帧同步检测模块8利用帧头同步序列，完成帧头检测，进而产生帧同步指示信号并传输给帧头提取模块11；帧头提取模块11根据接收的帧同步指示信号，从接收的第三路I路数字基带信号与第三路Q路数字基带信号中提取帧头信息，进而产生导频指示信号与调制体制指示信号，并将导频指示信号传输给导频提取模块12，将调制体制指示信号分别传输给数据载波误差提取模块15和均衡模块16；导频提取模块12根据接收的导频指示信号，从接收的第四路I路数字基带信号与第四路Q路数字基带信号中提取IQ两路导频信号，并将提取的IQ两路导频信号分别传输给频偏估计模块13、导频载波误差提取模块14和均衡模块16；频偏估计模块13接收第五路I路数字基带信号与第五路Q路数字基带信号，通过非线性估计的方法完成频偏粗估计，同时，频偏估计模块13接收IQ两路导频信号，通过对相邻两组导频信号提取相位差，并对相位差进行微分运算完成频偏细估计，最终将频偏粗估计值与频偏细估计值合成为频偏估计信号，并将频偏估计信号传输给载波误差加权模块10；导频载波误差提取模块14根据接收的IQ两路导频信号，实时产生导频载波相位误差信号，并将导频载波相位误差信号传输给载波误差加权模块10；数据载波误差提取模块15根据接收的调制体制指示信号，通过判决反馈的方式从接收的第六路I路数字基带信号与第六路Q路数字基带信号中实时提取数据载波相位误差信号，并将提取的数据载波相位误差信号传输给载波误差加权模块10；载波误差加权模块10对接收的频偏估计信号、导频载波相位误差信号与数据载波相位误差信号进行加权映射处理，产生载波误差值，并用当前产生的载波误差值调整累加步进值，并将实时更新的累加步进值传输给载波误差转换DDS9；载波误差转换DDS9输出的信号传输给载波源1，载波源1将内部产生的固定频率信号与接收的载波误差转换DDS9输出信号进行混频滤波处理，产生载波信号，并将载波信号传输给正交下变频器2，进而通过正交下变频器2完成VCM信号的解调与载波同步；均衡模块16根据接收的调制体制指示信号，对接收的第七路I路数字基带信号与第七路Q路数字基带信号进行硬判决处理，并进一步产生数据均衡误差信号；同时，均衡模块16接收IQ两路导频信号，并利用已知的导频数据值产生导频均衡误差信号，然后利用数据均衡误差信号与导频均衡误差信号对自适应滤波器系数进行实时调整，并使用实时调整的自适应滤波器系数对输入的IQ两路数字基带信号进行卷积滤波处理，并将卷积滤波后的IQ两路数字基带信号输出给其它信号处理模块并完成后续信号处理。

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