基于軟件解調(diào)的新型NAVTEX信號(hào)處理單元研制

　　離散2FSK信號(hào)經(jīng)過式2短時(shí)離散傅立葉變換后，可獲得2FSK在確定時(shí)刻內(nèi)的頻譜情況，由2FSK信號(hào)的特點(diǎn)可知，經(jīng)短時(shí)傅立葉變換后，其頻譜分量中f₁和f₂的幅值比其他頻率分量的幅度值大，且當(dāng)頻譜分量中f₁大于f₂的幅值時(shí)，表明當(dāng)前時(shí)間窗口內(nèi)為頻率 f₁，其解調(diào)后對(duì)應(yīng)數(shù)字1，反之，則解調(diào)后應(yīng)為0。

　　結(jié)合式2和式3，可得2FSK信號(hào)的兩個(gè)載波頻率點(diǎn)
     
           

　　判為碼元1，否則判為0，且每個(gè)碼元內(nèi)的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)N_s=Nf_s，當(dāng)移動(dòng)窗移動(dòng)步長(zhǎng)為L(zhǎng)_s時(shí)，則每個(gè)碼元內(nèi)的短時(shí)傅立葉變換的次數(shù)為N_f=N_s/L_s，每次變換通過公式6計(jì)算1次當(dāng)前移動(dòng)窗內(nèi)信號(hào)的頻率，相當(dāng)于解調(diào)出了N_f次的0或1，每個(gè)碼元進(jìn)行了Nf次的比特判決，可以有效減少由干擾、噪聲等因素引起的誤判。

　　2.3 比特同步和碼元判決

　　根據(jù)2.2介紹，每1個(gè)碼元內(nèi)解調(diào)出Nf個(gè)數(shù)據(jù)比特，取Nc個(gè)碼元作為比特同步窗，當(dāng)Nc足夠大時(shí)，采用下述方法實(shí)現(xiàn)碼元同步，步驟如下：

　　(1)計(jì)算第1個(gè)碼元內(nèi)N_f個(gè)數(shù)據(jù)比特中0和1的個(gè)數(shù)，設(shè)0的個(gè)數(shù)為N₀，1的個(gè)數(shù)為N₁，則
     

　　其中假設(shè)N_e為當(dāng)前碼元中錯(cuò)誤比特的個(gè)數(shù)，

　　(2)如步驟1的算法，分別計(jì)算N_c-1其余碼元中的Ne。
     

　　(4)比特同步窗左移或右移1比特，按照步驟1-3的方法計(jì)算N_sum2，并比較N_sum和N_sum2。

　　當(dāng)N_sum2>N_sum時(shí)，向相反方向移動(dòng)，并循環(huán)1-3的步驟;

　　當(dāng)Nsum2sum時(shí)，繼續(xù)原移動(dòng)方向，并循環(huán)1-3的步驟。

　　(5)移動(dòng)N_f個(gè)數(shù)據(jù)比特，可計(jì)算出 min(N_sum)，即實(shí)現(xiàn)了比特同步。

　　(6)計(jì)算比特同步后每個(gè)碼元的為N₀ 和N₁，實(shí)現(xiàn)碼元判決。
     

　　3 新型NAVTEX信號(hào)處理單元設(shè)計(jì)

　　基于上述的軟件解調(diào)原理，改進(jìn)了傳統(tǒng)NAVTEX接收機(jī)的信號(hào)處理模塊，采用基于DSP處理器的信號(hào)處理電路，通過上述軟件算法，研制了新型的NAVTEX接收機(jī)。