本发明公开了一种示位标信号的相位解调方法，特点是包括载波提取和相位解调两部分，最终获取I路滤波信号和Q路滤波信号之间的相位角度，从而完成相位解调；优点是整个解调方法可采用数字化处理技术实现，不仅处理速度较快、大大减少生产调试的工作量，并且仅需采用简单的电路结构，功耗较低。
1.一种示位标信号的数字化相位解调方法，其特征在于包括以下步骤：
①由前置滤波器对由卫星紧急示位标发射的406MHz的数字调相信号进行滤波；
②由上位机控制锁相环芯片产生频率为400MHz的第一本振信号和频率为127.5MHz的第二本振信号；
③由混频芯片将滤波后的信号与121.5MHz的调幅寻位信号、第一本振信号及第二本振信号进行混频得到6MHz的中频信号，并由6MHz陶瓷滤波器对6MHz的中频信号进行滤波，得到6MHz的输入信号；
④由模拟数字转换器对6MHz的输入信号在32KHz的采样频率下进行带通采样得到采样信号，再由FPGA芯片中设置的载波提取模块对采样信号进行载波提取，得到提取后的载波信号，由上位机获取提取后的载波信号的载波频率，再将FPGA芯片中设置的数字控制振荡器模块的工作频率锁定在提取后的载波信号的载波频率上，再由数字控制振荡器模块输出本振的I路信号和本振的Q路信号；
④-1由模拟数字转换器对6MHz的输入信号在32KHz的采样频率下进行带通采样，获得一组由采样数组构成的采样信号，并将数字控制振荡器模块的工作频率的最小值记为fmin，将数字控制振荡器模块的工作频率的最大值记为fmax；
④-2由载波提取模块控制数字控制振荡器模块的工作频率的值从fmin开始逐渐增加到fmax，并将在此过程中产生的所有I路正交信号和Q路正交信号逐一与采样数组相乘，并对相乘得到的每个信号进行滤波得到对应的滤波信号；
④-3由上位机在所有滤波信号中获取信号幅度最大的一个滤波信号，将该滤波信号对应的频率点作为需要获得的载波信号的载波频率；
⑤由FPGA芯片将本振的I路信号与6MHz的输入信号相乘得到相乘后的I路信号，将本振的Q路信号与6MHz的输入信号相乘得到相乘后的Q路信号；
⑥由FPGA芯片中设置的I路滤波器对相乘后的I路信号进行滤波得到I路滤波信号，由FPGA芯片中设置的Q路滤波器对相乘后的Q路信号进行滤波得到Q路滤波信号，根据I路滤波信号的信号幅度和Q路滤波信号的信号幅度获取I路滤波信号和Q路滤波信号之间的相位角度，完成相位解调；
根据滤波后的I路滤波信号的信号幅度和Q路滤波信号的信号幅度获取相位角度的具体过程为：⑥-1将I路滤波信号的信号幅度记为AI，将Q路滤波信号的信号幅度记为AQ；
⑥-2将AI除以AQ得到I路滤波信号和Q路滤波信号之间的相位角度的正切值；
⑥-3根据相位角度的正切值通过反正切函数获取I路滤波信号和Q路滤波信号之间的相位角度。
一种示位标信号的数字化相位解调方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种信号解调方法，尤其是一种示位标信号的相位解调方法。
背景技术
[0002] 紧急无线电示位标（Emergency position indicating radio beacon，简称EPIRB）通常简称为示位标，采用传统的示位标检测仪对示位标发出的信号进行检测的过程中，通常利用模拟方法对信号进行解调，采用模拟解调的方法原理简单但电路实现比较复杂，且对生产调试要求较高，若电路设计不合理还非常容易受到温度、电磁干扰的影响，从而影响检测结果。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种处理速度较快、生产调试的工作量较少并且仅需采用简单的电路结构就可以实现的示位标信号的数字化相位解调方法。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种示位标信号的相位解调方法，包括以下步骤：
[0005] 由前置滤波器对由卫星紧急示位标发射的406MHz的数字调相信号进行滤波；
[0006] 由上位机控制锁相环芯片产生频率为400MHz的第一本振信号和频率为127.5MHz的第二本振信号；
[0007] 由混频芯片将滤波后的信号与121.5MHz的调幅寻位信号、第一本振信号及第二本振信号进行混频得到6MHz的中频信号，并由6MHz陶瓷滤波器对6MHz的中频信号进行滤波，得到6MHz的输入信号；
[0008] 由模拟数字转换器对6MHz的输入信号在32KHz的采样频率下进行带通采样得到采样信号，再由FPGA芯片中设置的载波提取模块对采样信号进行载波提取，得到提取后的载波信号，由上位机获取提取后的载波信号的载波频率，再将FPGA芯片中设置的数字控制振荡器模块的工作频率锁定在提取后的载波信号的载波频率上，再由数字控制振荡器模块输出本振的I路信号和本振的Q路信号；
[0009] 由FPGA芯片将本振的I路信号与6MHz的输入信号相乘得到相乘后的I路信号，将本振的 Q路信号与6MHz的输入信号相乘得到相乘后的Q路信号；
[0010] 由FPGA芯片中设置的I路滤波器对相乘后的I路信号进行滤波得到I路滤波信号，由FPGA芯片中设置的Q路滤波器对相乘后的Q路信号进行滤波得到Q路滤波信号，根据I路滤波信号的信号幅度和Q路滤波信号的信号幅度获取I路滤波信号和Q路滤波信号之间的相位角度，完成相位解调。
[0011] 所述的步骤 中获取提取后的载波信号的载波频率的具体过程为：
[0012] -1 由模拟数字转换器对6MHz的输入信号在32KHz的采样频率下进行带通采样，获得一组由采样数组构成的采样信号，并将数字控制振荡器模块的工作频率的最小值记为fmin，将数字控制振荡器模块的工作频率的最大值记为fmax；
[0013] -2 由载波提取模块控制数字控制振荡器模块的工作频率的值从fmin开始逐渐增加到fmax，并将在此过程中产生的所有I路正交信号和Q路正交信号逐一与采样数组相乘，并对相乘得到的每个信号进行滤波得到对应的滤波信号；
[0014] -3由上位机在所有滤波信号中获取信号幅度最大的一个滤波信号，将该滤波信号对应的频率点作为需要获得的载波信号的载波频率。
[0015] 所述的步骤 中根据滤波后的I路滤波信号的信号幅度和Q路滤波信号的信号幅度获取相位角度的具体过程为：
[0016] -1 将I路滤波信号的信号幅度记为AI，将Q路滤波信号的信号幅度记为AQ；
[0017] -2将AI除以AQ得到相位角度的正切值；
[0018] -3根据相位角度的正切值通过反正切函数获取相位角度。
[0019] 与现有技术相比，本发明的优点在于包括载波提取和相位解调两部分，在载波提取过程中采用相关法实现载波检测，即当载波频率和本振频率相同时相关值最大，加快运算速度，载波检测时可采用粗调和细调结合来提高频率精度；在载波提取完成后将本振的频率锁定在与载波频率相同的频率上，此时由乘法器输出的信号中会出现倍频分量和直流分量，通过滤波器滤除倍频分量只剩下直流分量，对直流分量的幅度进行结算即可得到中频信号和本振信号的相位差，从而实现相位解调；整个解调方法可采用数字化处理技术实现，不仅处理速度较快、大大减少生产调试的工作量，并且仅需采用简单的电路结构，功耗较低。
附图说明
[0020] 图1为本发明的原理流程示意图。
具体实施方式
[0021] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0022] 一种示位标信号的相位解调方法，包括以下步骤：
[0023] 由前置滤波器对由卫星紧急示位标发射的406MHz的数字调相信号进行滤波。
[0024] 由上位机控制锁相环芯片产生频率为400MHz的第一本振信号和频率为127.5MHz的第二本振信号。
[0025] 由混频芯片将滤波后的信号与121.5MHz的调幅寻位信号、第一本振信号及第二本振信号进行混频得到6MHz的中频信号，并由6MHz陶瓷滤波器对6MHz的中频信号进行滤波，得到6MHz的输入信号。
[0026] 由模拟数字转换器对6MHz的输入信号在32KHz的采样频率下进行带通采样得到采样信号，再由FPGA芯片中设置的载波提取模块对采样信号进行载波提取，得到提取后的载波信号，由上位机获取提取后的载波信号的载波频率，再将FPGA芯片中设置的数字控制振荡器模块的工作频率锁定在提取后的载波信号的载波频率上，再由数字控制振荡器模块输出本振的I路信号和本振的Q路信号；
[0027] 步骤 中获取提取后的载波信号的载波频率的具体过程为：
[0028] -1 由模拟数字转换器对6MHz的输入信号在32KHz的采样频率下进行带通采样，获得一组由采样数组构成的采样信号，并将数字控制振荡器模块的工作频率的最小值记为fmin，将数字控制振荡器模块的工作频率的最大值记为fmax；
[0029] -2 由载波提取模块控制数字控制振荡器模块的工作频率的值从fmin开始逐渐增加到fmax，并将在此过程中产生的所有I路正交信号和Q路正交信号逐一与采样数组相乘，并对相乘得到的每个信号进行滤波得到对应的滤波信号；
[0030] -3由上位机在所有滤波信号中获取信号幅度最大的一个滤波信号，将该滤波信号对应的频率点作为需要获得的载波信号的载波频率。
[0031] 由FPGA芯片将本振的I路信号与6MHz的输入信号相乘得到相乘后的I路信号，将本振的 Q路信号与6MHz的输入信号相乘得到相乘后的Q路信号；
[0032] 由FPGA芯片中设置的I路滤波器对相乘后的I路信号进行滤波得到I路滤波信号，由FPGA芯片中设置的Q路滤波器对相乘后的Q路信号进行滤波得到Q路滤波信号，根据I路滤波信号的信号幅度和Q路滤波信号的信号幅度获取I路滤波信号和Q路滤波信号之间的相位角度，完成相位解调。
[0033] 步骤 中根据滤波后的I路滤波信号的信号幅度和Q路滤波信号的信号幅度获取相位角度的具体过程为：
[0034] -1 将I路滤波信号的信号幅度记为AI，将Q路滤波信号的信号幅度记为AQ；
[0035] -2将AI除以AQ得到相位角度的正切值；
[0036] -3根据相位角度的正切值通过反正切函数获取相位角度。
