残留载波信号分析

测控基带输入信号调制方式：测距PM，遥测PCM/PSK/PM；数传基带的0.1kb/s~2Mb/s信息速率调制方式为PCM/PSK/PM。即，测控基带的测距侧音副载波信号直接对载波PM调制，而遥测和数传低信息速率PCM码先对遥测副载波BPSK调制，此BPSK已调副载波对载波PM调制。接收机的输入信号可以表示为

式中　P——信号功率；

ω=ω_IF+ω_d，ω_IF为载波中频频率，ω_d为多普勒频偏；

φ——初相位；

ϕ（t）——调制信号对应的相位调制，ϕ（t）=ϕ₁（t）+ϕ₂（t）。

对侧音测距信号或遥测PSK信号分别表示如下：

式中　β₁——测距侧音的调制度；

ω₁——测距侧音的频率；

φ₁——测距侧音的初相；

β₂——遥测副载波的调制度；

ω₂——遥测副载波的频率；

φ₂——遥测副载波的初相；

d（t）——数据波形，取值为±1。

对于数传低速率调制的输入信号，ϕ₁（t）=0。图5-55为测控信号的典型频谱截屏图，其中遥测副载波为1000Hz，测距音为16kHz，信息速率为1b/s，调制度都为0.8。图5-56为数传PM信号的典型频谱截屏图，其中副载波为1000Hz，信息速率为0.1Kb/s，调制度为0.8。

图5-55　测控PM/PCM-PSK-PM信号频谱（截屏图）

图5-56　数传PCM-PSK-PM信号频谱（截屏图）

由上分析，测控基带PM/PCM-PSK-PM信号、数传基带PCM-PSK-PM信号都属于载波残留信号，由于残留载波的存在，可以直接对信号进行载波频率估计。

抑制载波分析

BPSK分析

BPSK调制信号为特殊PM调制，在该调制指数下，载波完全被抑制。其信号数学表达为

式中　m——二进制信息序列，m=0，1。

图5-57给出了BPSK频谱特性，其中，中心频率为2.5kHz，信息速率为1.25kHz。

图5-57　BPSK信号频谱

QPSK分析

QPSK调制方式为四进制相移键控，其数学表达形式为

式中　m——四进制信息序列，m=0，1，2，3。

图5-58给出了QPSK频谱特性，其中，中心频率为2.5kHz，信息速率为2.5kHz。

图5-58　QPSK信号频谱

由上分析，数传基带BPSK、QPSK信号都为载波抑制信号，必须通过非线性处理恢复载波，对倍频或四倍频的载波多普勒频率进行估计。