USB信号相位解调器的改进设计

梁 昊,赵 琦,刘 曦

(北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191)

1 引 言

微波统一测控系统是一种利用公共射频信道,将航天器的跟踪测轨、遥测、遥控和天地通信等功能合成一体的无线电测控系统。微波统一S频段(U-nified S Band,USB)系统将各种信息先分别调制在不同频率的副载波上,然后相加共同调制到一个S频段载波上发出;在接收端先利用载波环对载波进行捕获,在载波锁定之后利用相位解调器进行相位解调,最后用不同频率的滤波器将各副载波分开,解调各副载波信号,得到发送时的原始信息[1]。

一般USB系统调相信号的解调思路是首先对采样后的调相信号进行正交下变频,然后对正交分解出的同相分量 Acos[φ(n)]以及正交分量Asin[φ(n)]进行反正切运算[2-3]。

在对某型号USB应答机的研制过程中,发现这种方法在解调过程中会出现两个不足之处:首先是随着数据精度的要求不断提高,在反正切查表的过程中对ROM容量的要求不断增大,目前一般采取的办法是不断增加硬件资源,然而这带来的后果是系统越来越庞大,冗余资源越来越多;其次,在反正切的过程中,当作为分母的同相分量Acos[φ(n)]等于0时,系统将进行除0运算,目前一般的解决办法是对这些点进行是否为0的判断,如果同相分量为0,则根据正交分量的符号直接判断解调相位为±90°。

本文通过利用 CORDIC算法,完成了基于CORIDC算法的反正切模块,利用此模块设计了一种相位解调器,较好地弥补了查表法解调的不足之处,并且在基带滤波处理阶段设计了一种通用型的带通滤波器,用于分离各个副载波。……