CN113132282B - 信号跟踪解调装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种信号跟踪解调装置及方法，该装置包括：接收天线、带通滤波器、低噪声放大器、数控振荡器、混频器、低通滤波器、增益可调放大器、模数转换器和数字处理模块；在对发射装置发射的FSK信号依次进行滤除带外干扰、放大、混频、滤除高频成分后，将其转化为数字信号，数字处理模块根据数字信号的大小调整增益可调放大器的增益；根据若干个符号周期的数字信号获取当前中频频率，以及根据单个符号周期的数字信号和中频频率确定单个符号周期内的数据；当中频频率超出预设范围时，回调数控振荡器的本振频率，使中频频率处于预设范围内。本申请实施例有利于满足植入式医疗设备通讯高数据率、高可靠性的要求。

Description

信号跟踪解调装置及方法

技术领域

本申请涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及一种信号跟踪解调装置及方法。

背景技术

随着电子技术的发展进步，植入式医疗设备成为全球医疗设备研发的热点领域，相比于传统的便携式医疗设备，植入式医疗设备能实时检测人体各项生理指标，预知和治疗疾病，使用上更为灵巧方便。植入式医疗设备通过无线通信将检测到的信号传输至体外设备，其上行链路常采用的调制方式有频移键控(Frequency Shift Keying，FSK)和开关键控(Amplitude Shift Keying，ASK)，ASK调制具有低功耗的优势，但是抗噪声性能较差，而FSK调制的功耗高，但是抗噪声性能强。

为了降低FSK调制高功耗的问题，现有技术采用直接调制自由振荡的振荡器的方式产生FSK调制信号，然而这种方式却又面临着频率漂移的问题，为了避免频率漂移，部分团队采用注入锁定技术(Injection-Locked)实现信号接收，但是，注入锁定技术需要发射和接收端谐振频率一定时间内的载波频率保持相对稳定，且每隔一段时间需要对发射和接收端的谐振频率进行一定时长的校准，这就难以满足植入式医疗设备通讯高数据率、高可靠性的要求。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供了一种信号跟踪解调装置及方法，有利于满足植入式医疗设备通讯高数据率、高可靠性的要求。

为实现上述目的，本申请实施例第一方面提供了一种信号跟踪解调装置，包括：接收天线、带通滤波器、低噪声放大器、数控振荡器、混频器、低通滤波器、增益可调放大器、模数转换器和数字处理模块；

所述接收天线，用于接收发射装置发射的FSK信号，并将FSK信号传输至所述带通滤波器；所述带通滤波器，用于对接收到的FSK信号进行滤除带外干扰后传输至所述低噪声放大器；所述低噪声放大器，用于对接收到的FSK信号进行放大后传输至所述混频器；所述混频器，用于对接收到的FSK信号与所述数控振荡器输出的本振信号进行混频后传输至所述低通滤波器；所述低通滤波器用于对接收到的FSK信号进行滤除高频成分后传输至所述模数转换器；所述模数转换器用于将接收到的FSK信号转化成数字信号，并将所述数字信号传输至所述数字处理模块；

所述数字处理模块，用于根据接收到的所述数字信号的大小调整所述增益可调放大器的增益；

所述数字处理模块，还用于根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据；

所述数字处理模块，还用于在所述中频频率超出预设范围的情况下，回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

在一种可行的实施例中，在根据接收到的所述数字信号的大小调整所述增益可调放大器的增益方面，所述数字处理模块具体用于：

每预设时间周期结束时，获取该预设时间周期内所述数字信号的最大值和最小值，根据所述最大值和所述最小值得到峰峰值；

将所述峰峰值与阈值进行比较，根据比较结果调整所述增益可调放大器的增益。

在一种可行的实施例中，在根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率方面，所述数字处理模块具体用于：

对所述预设数量个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析得到第一峰值和第二峰值；

获取所述第一峰值和所述第二峰值的频率的均值，用该均值表示所述中频频率。

在一种可行的实施例中，在根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据方面，所述数字处理模块具体用于：

对所述单个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析，得到第三峰值；

将所述第三峰值的频率与所述中频频率进行比较，若所述第三峰值的频率大于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为1；若所述第三峰值的频率小于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为0。

在一种可行的实施例中，在回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内方面，所述数字处理模块具体用于：

根据所述数控振荡器的本振频率相对于所述数字信号的频率的偏差情况，按第一预设步长改变所述数控振荡器的控制字逐步回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

在一种可行的实施例中，所述接收天线，还用于接收所述发射装置发射的测试信号，所述测试信号用于供所述数字处理模块进行载波捕获和本振频率调节；

在进行载波捕获和本振调节方面，所述数字处理模块具体用于：

固定所述增益可调放大器的增益；

以第一输出频率开始，以第二预设步长调节所述数控振荡器的本振频率，直至所述数控振荡器的本振频率调节至第二输出频率；所述数控振荡器的输出频率的范围在所述第一输出频率至所述第二输出频率内；

在调节的过程中，获取幅值最大的两个幅度出现的位置，将该两个幅度中第一次出现最大幅值的位置对应的本振频率，确定为所述数控振荡器的待设置本振频率；

根据所述待设置本振频率和第一次出现最大幅值保存的频率得到所述发射装置的载波频率；

根据所述发射装置的载波频率调节所述数控振荡器的本振频率。

本申请实施例第二方面提供了一种信号跟踪解调方法，包括：

接收模数转换器发送的数字信号，所述数字信号由所述模数转换器对接收到的FSK信号进行转化得到，所述FSK信号由发射装置发出，由接收天线接收，依次经过带通滤波器滤除带外干扰、低噪声放大器放大、混频器混频、低通滤波器滤除高频成分后传输至所述模数转换器；

根据所述数字信号的大小调整增益可调放大器的增益；

根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，以及根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据；

在所述中频频率超出预设范围的情况下，回调数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

在一种可行的实施例中，所述根据接收到的所述数字信号的大小调整增益可调放大器的增益，包括：

每预设时间周期结束时，获取该预设时间周期内所述数字信号的最大值和最小值，根据所述最大值和所述最小值得到峰峰值；

将所述峰峰值与阈值进行比较，根据比较结果调整所述增益可调放大器的增益。

在一种可行的实施例中，所述根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，包括：

对所述预设数量个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析得到第一峰值和第二峰值；

获取所述第一峰值和所述第二峰值的频率的均值，用该均值表示所述中频频率。

在一种可行的实施例中，所述根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据，包括：

对所述单个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析，得到第三峰值；

将所述第三峰值的频率与所述中频频率进行比较，若所述第三峰值的频率大于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为1；若所述第三峰值的频率小于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为0。

在一种可行的实施例中，所述回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内，包括：

根据所述数控振荡器的本振频率相对于所述数字信号的频率的偏差情况，按第一预设步长改变所述数控振荡器的控制字逐步回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

在一种可行的实施例中，在接收模数转换器发送的数字信号之前，所述方法还包括：

接收所述发射装置发射的测试信号，所述测试信号用于进行载波捕获和本振频率调节；

固定所述增益可调放大器的增益；

从第一输出频率开始，以第二预设步长调节所述数控振荡器的本振频率，直至所述数控振荡器的本振频率达到第二输出频率；所述数控振荡器的输出频率的范围在所述第一输出频率至所述第二输出频率内；

在调节的过程中，获取幅值最大的两个幅度出现的位置，将该两个幅度中第一次出现最大幅值的位置对应的本振频率，确定为所述数控振荡器的待设置本振频率；

根据所述待设置本振频率和第一次出现最大幅值保存的频率得到所述发射装置的载波频率；

根据所述发射装置的载波频率调节所述数控振荡器的本振频率。

本申请实施例第三方面还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如第二方面的全部或部分方法。

本申请的上述方案至少包括以下有益效果：

可以看出，本申请实施例在对发射装置发射的FSK信号依次进行滤除带外干扰、放大、混频、滤除高频成分后，将其转化为数字信号，数字处理模块根据所述数字信号的大小调整增益可调放大器的增益；根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，以及根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据；在所述中频频率超出预设范围的情况下，回调数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。这样可以实时跟踪发射装置发射的FSK信号的载波频率，在不干扰信号接收的情况下实现对载波频率较快速和较大变化的FSK信号的解调，有利于满足植入式医疗设备通讯高数据率、高可靠性的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种信号跟踪解调装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种发射装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种模数转换器工作特性的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种发射装置工作流程的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种信号跟踪解方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而并非用于描述特定的顺序。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种信号跟踪解调装置的结构示意图，如图1所示，该信号跟踪解调装置包括：接收天线、带通滤波器、低噪声放大器、数控振荡器、混频器、低通滤波器、增益可调放大器、模数转换器和数字处理模块。该数控振荡器的输出频率在420MHz～500MHz范围内，低通滤波器带宽10MHz，增益可调放大器3dB带宽10MHz，增益最高为50dB，采用4位增益控制，采用10位模数转换器，模数转换器采样频率固定为40MHz，如图3所示，40MHz采样的模数转换器，频率最高只有20MHz，其采样过程对FSK信号频率进行折叠，因此，输入频率高于20MHz的频率都会被折叠到20MHz以内，例如：45MHz的信号，经模数转换器采样后输出频率在5MHz。

其中，在本申请具体实施例中，上述接收天线，用于接收发射装置发射的FSK信号。请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种发射装置的结构示意图，该发射装置包括：基带处理模块、数控振荡器、功率放大器、带通滤波器和发射天线，各部分依次连接，植入式医疗设备采集的数据经过该基带处理模块进行编码、滤波、选择载波频率和FSK调制系数等操作，实现数据帧的建立和数据校正，产生控制信号，控制信号传输至该数控振荡器进行调频产生调频信号，调频信号经过该功率放大器进行放大，然后由该带通滤波器滤除谐波成分，由发射天线将最终的FSK信号辐射出。发射装置输出频率范围在430MHz～490MHz内，发射功率0dBm，数据率2Mbps，频偏2MHz。在一些示例中，所述发射装置可以理解为植入式医疗设备，在另一些示例中，所述发射装置也可以理解为植入式医疗设备的发射机。

接收天线将接收到的FSK信号传输至信号跟踪解调装置的带通滤波器，该带通滤波器，用于滤除接收到的FSK信号的带外干扰，然后将其传输至低噪声放大器；低噪声放大器，用于对接收到的FSK信号进行放大后传输至所述混频器；混频器，用于将低噪声放大器发送的FSK信号与跟踪解调装置的数控振荡器输出的本振信号进行混频，然后将混频后的FSK信号传输至低通滤波器；低通滤波器，用于滤除混频器发送的FSK信的高频成分，之后将其发送至模数转换器；模数转换器，用于将低通滤波器发送的FSK信号转化为数字信号，并将数字信号传输至数字处理模块进行幅度及频率检测与处理、以及解码处理等，最后完成发射装置发射的数据的接收。

具体的，数字处理模块可以是FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)模块或其他集成数字模块，用于根据接收到的数字信号的大小调整增益可调放大器的增益。

在一种可行的实施方式中，在根据接收到的所述数字信号的大小调整所述增益可调放大器的增益方面，所述数字处理模块具体用于：

每预设时间周期结束时，获取该预设时间周期内所述数字信号的最大值和最小值，根据所述最大值和所述最小值得到峰峰值；

将所述峰峰值与阈值进行比较，根据比较结果调整所述增益可调放大器的增益。

其中，在本申请具体实施例中，预设时间周期可以是5uS，由于两个寄存器会存储5uS数字信号内的最大值和最小值，所以每5uS数字处理模块都会读取寄存器存储的最大值和最小值，最大值和最小值的差值即为峰峰值，阈值可根据实际情况设定，若峰峰值高于该阈值，则减小增益可调放大器的增益，若峰峰值高于该阈值，则增大增益可调放大器的增益，使得峰峰值约为模数转换器参考电压一半。每5uS对增益可调放大器的增益进行调整，有利于使模数转换器之前的信号强度保持稳定，不受接收天线接收到的FSK信号强度的影响。可选的，每次增益调节完成后，需要对最大值和最小值寄存器进行“清零”操作，将记录的最大值和最小值的平均值赋给这两个寄存器，以便于寄存器记录下一个5uS内的最大值和最小值。

具体的，数字处理模块还用于根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据。

在一种可行的实施方式中，在根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率方面，所述数字处理模块具体用于：

对所述预设数量个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析得到第一峰值和第二峰值；

获取所述第一峰值和所述第二峰值的频率的均值，用该均值表示所述中频频率。

其中，在本申请具体实施例中，预设数量个符号周期可以自定义，例如：N个符号周期，通过对N个符号周期内的数字信号进行傅里叶分析会得到两个峰值，将第一次出现的峰值记为第一峰值，将第二次出现的峰值记为第二峰值，第一峰值的位置(频率)为F₀，第二峰值的位置为F₁，分别对应‘0’和‘1’信号的频率，求取两个峰值的频率的均值Fc，该均值Fc就是当前中频频率的估计值。本方案中，在接收发射装置发出的FSK信号的过程中，数字处理模块依然是每5uS进行一次中频频率的估计，其精度可以达到0.2MHz。

在一种可行的实施方式中，在根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据方面，所述数字处理模块具体用于：

对所述单个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析，得到第三峰值；

将所述第三峰值的频率与所述中频频率进行比较，若所述第三峰值的频率大于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为1；若所述第三峰值的频率小于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为0。

其中，在本申请具体实施例中，数字处理模块每0.5uS对单个符号周期的数字信号进行一次傅里叶分析，得到一个峰值，记为第三峰值，其位置为Fd，将第三峰值的频率Fd与中频频率Fc进行比较，Fd>Fc,表示该单个符号周期内的数据为1，Fd<Fc，表示该单个符号周期内的数据为0。该单个符号周期可以是上述N个符号周期中的一个，确定出的“1”或“0”就是信号跟踪解调装置最终解码得到的数据。

具体的，数字处理模块还用于在所述中频频率超出预设范围的情况下，回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

在一种可选的实施方式中，在回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内方面，所述数字处理模块具体用于：

根据所述数控振荡器的本振频率相对于所述数字信号的频率的偏差情况，按第一预设步长改变所述数控振荡器的控制字逐步回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

其中，在本申请具体实施例中，第一预设范围为5MHz±1MHz，第一预设步长可以取0.2MHz，第二预设范围为5MHz±0.3MHz。中频频率Fc超出该第一预设范围，说明跟踪解调装置的数控振荡器的本振频率与接收到的信号载波偏差较大，若中频频率Fc相对于5MHz±1MHz的范围偏大，则每10uS减小所述数控振荡器的控制字0.2MHz，以调节数控振荡器的本振频率，直至中频频率Fc进入5MHz±0.3MHz内，相反，若中频频率Fc相对于5MHz±1MHz的范围偏小，则每10uS增大所述数控振荡器的控制字0.2MHz。每次计算出中频频率Fc后，检测中频频率Fc是否超出第一预设范围，在超出时，及时调整使中频频率Fc进入第二预设范围，有利于实现FSK信号的自动跟踪。

在一种可行的实施方式中，所述接收天线，还用于接收所述发射装置发射的测试信号，所述测试信号用于供所述数字处理模块进行载波捕获和本振频率调节；

在进行载波捕获和本振调节方面，所述数字处理模块具体用于：

固定所述增益可调放大器的增益；

从第一输出频率开始，以第二预设步长调节所述数控振荡器的本振频率，直至所述数控振荡器的本振频率达到第二输出频率；所述数控振荡器的输出频率的范围在所述第一输出频率至所述第二输出频率内；

在调节的过程中，获取幅值最大的两个幅度出现的位置，将该两个幅度中第一次出现最大幅值的位置对应的本振频率，确定为所述数控振荡器的待设置本振频率；

根据所述待设置本振频率和第一次出现最大幅值保存的频率得到所述发射装置的载波频率；

根据所述发射装置的载波频率调节所述数控振荡器的本振频率。

其中，在本申请具体实施例中，第一输出频率即指数控振荡器输出频率范围的最低值，即420MHz，第二输出频率即指数控振荡器输出频率范围的最高值，即500MHz，第二预设步长取10MHz，待设置本振频率即指数控振荡器需要设置的本振频率。通信开始时，信号跟踪解调装置不确定发射装置的工作频率，因此，发射装置在发射正常帧之前通常需要发射15uS的连续‘0’数据，也就是说发射装置在每次通信时，都会发射15uS的连续‘0’数据，上述测试信号(可以理解为固定前导码)即指该15uS的连续‘0’数据，发射装置的发射的工作流程可如图4所示。

信号跟踪解调装置利用这15uS的时间对发射装置的载波频率进行捕获和对本地数控振荡器的本振频率进行调节。具体的，数字处理模块首先固定增益可调放大器的增益为25dB，然后，从420MHz开始以每10MHz的步长增加数控振荡器的本振频率，每次增加后等待约0.1uS，待本振频率稳定后，采集1uS的信号进行傅里叶分析，得到频谱，保存最大值频率和幅度，直至将数控振荡器的本振频率增加到500MHz。

请参见表1，表1为本申请中从420MHz开始调节本振频率的过程中对载波频率、本振频率、中频频率和模数转换器采样频率进行傅里叶分析后的频率记录：

表1

表1中一共记录9个频率和9个幅度，用时9.8uS，计算这9个幅度中幅值最大的两个幅度及其出现的位置，这两个位置对应的本振频率与预设载波频率(表1中为450MHz)的差值不大于10MHz，可见，9个幅度中，最大的两个出现在序号4和序号5，其对应的本振频率分别为450MHz和460MHz，即第一次出现最大幅值的位置对应的本振频率为450MHz，该450MHz即为数控振荡器的待设置本振频率。第一次出现最大幅值的位置保存的频率即预设载波频率与本振频率的差值，假设该差值为4MHz，则可根据该差值4MHz和待设置本振频率450MHz计算得到发射装置的载波频率为454MHz，由此便完成载波频率的捕获操作，根据捕获到的载波频率粗调数控振荡器的本振频率，使得接收测试信号过程中的中频频率进入第一预设范围内，即5MHz±1MHz的范围，在本振频率粗调后，数字处理模块开始执行每5uS根据寄存器记录的最大值和最小值进行增益调节的操作。从表1中可以看到，测试信号在序号3到序号5对应的位置经过低通滤波器未出现衰减，且记录的频率都在±10MHz范围内，且第一次出现最大幅值的位置对应的中频频率与模数转换器采样后得到的频率一致，因此，此位置可以较准确地计算出载波频率。发射装置在发射完15uS的测试信号后，开始发射正常帧，即FSK信号，信号跟踪解调装置执行前述的跟踪解调操作。

可以看出，本申请实施例提供的信号跟踪解调装置在对发射装置发射的FSK信号依次进行滤除带外干扰、放大、混频、滤除高频成分后，将其转化为数字信号，数字处理模块根据所述数字信号的大小调整增益可调放大器的增益；根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，以及根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据；在所述中频频率超出预设范围的情况下，回调数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。这样可以实时跟踪发射装置发射的FSK信号的载波频率，在不干扰信号接收的情况下实现对载波频率较快速和较大变化的FSK信号的解调，有利于满足植入式医疗设备通讯高数据率、高可靠性的要求。

基于图1-图4所示装置实施例的描述，请参见图5，图5为本申请实施例提供的一种信号跟踪解调方法的流程示意图，如图5所示，包括以下步骤：

S51、接收模数转换器发送的数字信号；

其中，在本申请具体实施例中，所述数字信号由所述模数转换器对接收到的FSK信号进行转化得到，所述FSK信号由发射装置发出，由接收天线接收，依次经过带通滤波器滤除带外干扰、低噪声放大器放大、混频器混频、低通滤波器滤除高频成分后传输至所述模数转换器；

S52、根据所述数字信号的大小调整增益可调放大器的增益；

S53、根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，以及根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据；

S54、在所述中频频率超出预设范围的情况下，回调数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

在一种可行的实施方式中，所述根据接收到的所述数字信号的大小调整增益可调放大器的增益，包括：

每预设时间周期结束时，获取该预设时间周期内所述数字信号的最大值和最小值，根据所述最大值和所述最小值得到峰峰值；

将所述峰峰值与阈值进行比较，根据比较结果调整所述增益可调放大器的增益。

在一种可行的实施方式中，所述根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，包括：

对所述预设数量个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析得到第一峰值和第二峰值；

获取所述第一峰值和所述第二峰值的频率的均值，用该均值表示所述中频频率。

在一种可行的实施方式中，所述根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据，包括：

对所述单个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析，得到第三峰值；

将所述第三峰值的频率与所述中频频率进行比较，若所述第三峰值的频率大于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为1；若所述第三峰值的频率小于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为0。

在一种可行的实施方式中，所述回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内，包括：

根据所述数控振荡器的本振频率相对于所述数字信号的频率的偏差情况，按第一预设步长改变所述数控振荡器的控制字逐步回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

在一种可行的实施方式中，在接收模数转换器发送的数字信号之前，所述方法还包括：

接收所述发射装置发射的测试信号，所述测试信号用于进行载波捕获和本振频率调节；

固定所述增益可调放大器的增益；

从第一输出频率开始，以第二预设步长调节所述数控振荡器的本振频率，直至所述数控振荡器的本振频率达到第二输出频率；所述数控振荡器的输出频率的范围在所述第一输出频率至所述第二输出频率内；

在调节的过程中，获取幅值最大的两个幅度出现的位置，将该两个幅度中第一次出现最大幅值的位置对应的本振频率，确定为所述数控振荡器的待设置本振频率；

根据所述待设置本振频率和第一次出现最大幅值保存的频率得到所述发射装置的载波频率；

根据所述发射装置的载波频率调节所述数控振荡器的本振频率。

其中，上述步骤S51-S54的具体实施方式可参见图1-图4所示实施例的相关描述，为避免重复，此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述计算机执行如图5所示实施例的全部或部分方法。

示例性的，计算机存储介质的计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种信号跟踪解调装置，其特征在于，所述装置包括：接收天线、带通滤波器、低噪声放大器、数控振荡器、混频器、低通滤波器、增益可调放大器、模数转换器和数字处理模块；

所述接收天线，用于接收发射装置发射的FSK信号，并将FSK信号传输至所述带通滤波器；所述带通滤波器，用于对接收到的FSK信号进行滤除带外干扰后传输至所述低噪声放大器；所述低噪声放大器，用于对接收到的FSK信号进行放大后传输至所述混频器；所述混频器，用于对接收到的FSK信号与所述数控振荡器输出的本振信号进行混频后传输至所述低通滤波器；所述低通滤波器用于对接收到的FSK信号进行滤除高频成分后传输至所述模数转换器；所述模数转换器用于将接收到的FSK信号转化成数字信号，并将所述数字信号传输至所述数字处理模块；

所述数字处理模块，用于根据接收到的所述数字信号的大小调整所述增益可调放大器的增益；

所述数字处理模块，还用于根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据；

所述数字处理模块，还用于在所述中频频率超出预设范围的情况下，回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内；

在根据接收到的所述数字信号的大小调整所述增益可调放大器的增益方面，所述数字处理模块具体用于：

每预设时间周期结束时，获取该预设时间周期内所述数字信号的最大值和最小值，根据所述最大值和所述最小值得到峰峰值；

将所述峰峰值与阈值进行比较，根据比较结果调整所述增益可调放大器的增益，以使所述峰峰值为所述模数转换器的参考电压的一半；

在根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据方面，所述数字处理模块具体用于：

对所述单个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析，得到第三峰值；

将所述第三峰值的频率与所述中频频率进行比较，若所述第三峰值的频率大于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为1；若所述第三峰值的频率小于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为0。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率方面，所述数字处理模块具体用于：

对所述预设数量个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析得到第一峰值和第二峰值；

获取所述第一峰值和所述第二峰值的频率的均值，用该均值表示所述中频频率。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内方面，所述数字处理模块具体用于：

根据所述数控振荡器的本振频率相对于所述数字信号的频率的偏差情况，按第一预设步长改变所述数控振荡器的控制字逐步回调所述数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述接收天线，还用于接收所述发射装置发射的测试信号，所述测试信号用于供所述数字处理模块进行载波捕获和本振频率调节；

在进行载波捕获和本振调节方面，所述数字处理模块具体用于：

固定所述增益可调放大器的增益；

从第一输出频率开始，以第二预设步长调节所述数控振荡器的本振频率，直至所述数控振荡器的本振频率达到第二输出频率；所述数控振荡器的输出频率的范围在所述第一输出频率至所述第二输出频率内；

在调节的过程中，获取幅值最大的两个幅度出现的位置，将该两个幅度中第一次出现最大幅值的位置对应的本振频率，确定为所述数控振荡器的待设置本振频率；

根据所述待设置本振频率和第一次出现最大幅值保存的频率得到所述发射装置的载波频率；

根据所述发射装置的载波频率调节所述数控振荡器的本振频率。

5.一种信号跟踪解调方法，其特征在于，所述方法包括：

接收模数转换器发送的数字信号，所述数字信号由所述模数转换器对接收到的FSK信号进行转化得到，所述FSK信号由发射装置发出，由接收天线接收，依次经过带通滤波器滤除带外干扰、低噪声放大器放大、混频器混频、低通滤波器滤除高频成分后传输至所述模数转换器；

根据所述数字信号的大小调整增益可调放大器的增益；

根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，以及根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据；

在所述中频频率超出预设范围的情况下，回调数控振荡器的本振频率，以使所述中频频率处于第二预设范围内；

所述根据所述数字信号的大小调整增益可调放大器的增益，包括：

每预设时间周期结束时，获取该预设时间周期内所述数字信号的最大值和最小值，根据所述最大值和所述最小值得到峰峰值；

将所述峰峰值与阈值进行比较，根据比较结果调整所述增益可调放大器的增益，以使所述峰峰值为所述模数转换器的参考电压的一半；

所述根据单个符号周期的所述数字信号和所述中频频率确定所述单个符号周期内的数据，包括：

对所述单个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析，得到第三峰值；

将所述第三峰值的频率与所述中频频率进行比较，若所述第三峰值的频率大于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为1；若所述第三峰值的频率小于所述中频频率，则确定所述单个符号周期内的数据为0。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据预设数量个符号周期的所述数字信号获取当前中频频率，包括：

对所述预设数量个符号周期的所述数字信号进行傅里叶分析得到第一峰值和第二峰值；

获取所述第一峰值和所述第二峰值的频率的均值，用该均值表示所述中频频率。

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