一种基于移位和加法的定点环路控制方法

摘要

本发明公开了一种基于移位和加法的定点环路控制方法。针对采用低端处理器或者硬件描述语言实现扩频通信接收机基带信号处理中环路控制的要求，本发明将环路鉴相器采用能够通过移位和加法实现的算法定点实现，将环路滤波器系数以及NCO增益综合考虑，近似为2的整数次幂，通过移位和加法完成环路滤波以及生成新的载波频率控制字和码频率控制字。本发明不但大大降低了环路控制的运算量，而且通过合理选择位宽，可以基本不损失环路跟踪精度。

主权项

1.一种基于移位和加法的定点环路控制方法，包括步骤：a.相关器完成积分累加后输出6个累加结果，环路控制模块根据这6个累加结果实现对载波跟踪环和码跟踪环的控制;6个累加结果即同相超前（I_E）、同相即时（I_P）、同相滞后（I_L）、正交超前（Q_E）、正交即时（Q_P）、正交滞后（Q_L）；b.采用坐标旋转数字计算Cordic算法实现二象限反正切atan，完成载波环鉴相器的工作，即atan(Q_P/I_P)，形成载波环鉴相误差x(n)，其中I_P为同相即时，Q_P为正交即时;c.对载波环鉴相误差x(n)、载波环中间变量u(n-1)和u(n-2)，经过适当移位和加法运算后，实现载波环滤波器，形成载波环滤波器输出z(n)和新的载波环中间变量u(n);d.载波环滤波器输出z(n)，加上载波中频频率控制字，形成新的载波频率控制字，反馈到跟踪环路对载波环进行控制;e.更新载波环中间变量，以供下一次环路控制使用,至此，载波环环路控制完成;f.采用JPL算法计算包络，分别完成对超前和滞后累加和包络的计算，即形成其中所述JPL算法，是由美国喷气推进实验室JPL提出的计算包络的方法；g.采用基于移位和加法的二进制除法模块完成码环的鉴相器工作，形成码环鉴相误差x’(n)，即$\frac{1}{2}·\frac{E-L}{E+L};$h.对码环鉴相误差x’(n)、码环中间变量u’(n-1)，经过适当移位和加法运算后，实现码环滤波器，形成码环滤波器输出z’(n)和新的码环中间变量u’(n);i.码环滤波器输出z’(n)，加上载波环滤波器输出z(n)除以比例因子得到的载波辅助参数，再加上码中频频率控制字，形成新的码频率控制字，反馈到跟踪环路对码环进行控制;j.更新码环中间变量，以供下一次环路控制使用,至此，码环环路控制完成。