矢量旋轉型定時誤差檢測器及其獲得定時誤差信號的方法

2023-06-24 22:02:11

專利名稱：矢量旋轉型定時誤差檢測器及其獲得定時誤差信號的方法
技術領域：
本發明涉及一種矢量旋轉型定時誤差檢測器及其獲得定時誤差信號的方法，特別是一種採用矢量旋轉模塊代替傳統非相干檢測器中的超前臂與滯後臂相關設備的檢測器，以及利用準時時刻的採樣值間接構造超前臂和滯後臂或超前滯後臂的採樣值，並利用該採樣值獲得定時誤差信號的方法。
背景技術：
在多載波碼分多址(MC-CDMA)系統中，為了正確解調發送端發送的四進位相移鍵控(QPSK)信號，需要先經過捕獲階段使本地偽隨機序列(PN碼)與接收到的偽隨機序列(PN碼)實現基本同步，然後經過跟蹤階段調整採樣時刻，使在捕獲階段獲得的本地PN碼與接收到的PN碼保持同步關係，並進一步減小本地PN碼與接收到的PN碼之間的同步誤差。而在跟蹤階段，調整採樣時刻的依據就是定時誤差信號，通常的做法是，使定時誤差檢測器與定時調整電路構成一個閉環，使接收端接收到的基帶信號通過一定時誤差檢測器輸出一定時誤差信號和一解調解擴信號，其中的定時誤差信號經過環路濾波器平滑後，作為控制信號輸入數控振蕩器(NCO)產生定時調整控制信號，該定時調整控制信號一部分輸入到本地PN序列發生器以控制本地PN碼的產生，產生的本地PN碼也輸入到定時誤差檢測器，以便使本地PN碼與接收到的PN碼相關，而另一部分由NCO直接輸入定時誤差檢測器以調整採樣時刻，使本地PN碼與接收到的PN碼保持同步。
現有技術中，常用的定時誤差檢測器是傳統型非相干檢測器(CD)，圖1所示為該檢測器的結構框圖，圖1中，11為基帶信號，12為NCO輸出控制信號，13為準時臂採樣值，14為超前臂採樣值，15為滯後臂採樣值，16為本地PN碼，17為解調信號，18為定時誤差信號，100為採樣點選擇模塊，110、111和112為分析濾波器，120、121和122為相關器，130、131和132為累加器，150和151為模方器，140為加法器。由圖可以看出，在該CD中使用了三組分別用於產生超前臂、滯後臂和準時臂相關值的分析濾波器和相關器，因此使該檢測器結構和硬體電路複雜，抽樣次數繁多而使運算量巨大；另外，僅在使本地PN碼與接收到的PN碼同步的過程中用到超前臂和滯後臂中的分析濾波器和相關器，在大部分時間這兩組分析濾波器和相關器均處於閒置狀態，造成了資源的嚴重浪費。

發明內容
本發明的目的在於針對目前傳統型非相干檢測器硬體電路和算法複雜、檢測性能低下且對資源利用不充分的缺陷和不足，提供一種矢量旋轉型定時誤差檢測器及其獲得定時誤差信號的方法，該矢量旋轉型定時誤差檢測器採用矢量旋轉模塊代替傳統非相干檢測器中的超前臂與滯後臂相關設備，利用準時時刻的採樣值間接構造超前臂和滯後臂或超前滯後臂的採樣值，進一步利用該採樣值獲得定時誤差信號。
為實現上述目的，本發明提供一種矢量旋轉型定時誤差檢測器，該矢量旋轉型定時誤差檢測器由採樣點選擇模塊200、第一分析濾波器210、第一相關器220和第一累加器230構成，此外，該矢量旋轉型定時誤差檢測器還包括一用於將輸入信號與一相位因子相乘的第一乘法器260，該乘法器260與所述第一相關器220的輸出端連接；一用於將同時輸入的信號相加的第二累加器231，該累加器231與所述第一乘法器260的輸出端連接；
一用於對輸入信號求模後對該模進行平方運算的第一模方器250，該模方器250與所述第二累加器231的輸出端連接；一用於將輸入信號與一相位因子相乘的第二乘法器261，該乘法器261與所述第一相關器220的輸出端連接；一用於將同時輸入的信號相加的第三累加器232，該累加器232與所述第二乘法器261的輸出端連接；一用於對輸入信號求模後對該模進行平方運算的第二模方器251，該模方器251與所述第三累加器232的輸出端連接；一用於對同時輸入的信號求差的加法器240，該加法器240同時與所述第一模方器250的輸出端和所述第二模方器251的輸出端連接。
在上述矢量旋轉型定時誤差檢測器中，所述第一乘法器260為一用於將準時臂相關值與一超前臂相位因子相乘的乘法器；所述第二乘法器261為一用於將準時臂相關值與一滯後臂相位因子相乘的乘法器；一種基於上述矢量旋轉型定時誤差檢測器的獲得定時誤差信號的方法，該檢測方法利用準時時刻的採樣值間接構造超前和滯後時刻的採樣值並獲得定時誤差信號，具體包括如下步驟步驟1.採樣點選擇模塊200接收到輸入信號，並在準時時刻對該輸入信號進行採樣得到準時臂採樣值；步驟2.第一分析濾波器210將所述準時臂採樣值進行子載波解調得到準時臂各子載波解調信號；步驟3.第一相關器220使所述準時臂各子載波解調信號與本地PN碼相關得到準時臂各子載波相關值；步驟4.第一累加器230將同時輸入的所述準時臂各子載波相關值相加，得到解調信號；同時，第一乘法器260將準時臂相關值與一超前臂相位因子相乘後得到超前臂各子載波相關值，第二乘法器261將準時臂相關值與滯後臂相位因子相乘後得到滯後臂各子載波相關值；步驟5.第二累加器231將同時輸入的所述超前臂各子載波相關值相加，得到一超前臂累加信號；同時，第三累加器232將同時輸入的所述滯後臂各子載波相關值相加，得到一滯後臂累加信號；步驟6.第一模方器250對輸入的所述超前臂累加信號求模並對該模進行平方運算得到超前臂信號能量值；同時，第二模方器251對輸入的所述滯後臂累加信號求模並對該模進行平方運算得到滯後臂信號能量值；步驟7.加法器240將所述超前臂信號能量值與所述滯後臂信號能量值相減得到定時誤差信號。
在上述獲得定時誤差信號的方法中，所述步驟1中所述接收到輸入信號為接收到的四進位相移鍵控信號。
為實現本發明的上述目的，本發明提供另一種矢量旋轉型定時誤差檢測器，該檢測器可稱為準時臂輔助參考的矢量旋轉型定時誤差檢測器(PA-MD)，由採樣點選擇模塊400、第一分析濾波器410、第一相關器420和累加器430構成，此外，該矢量旋轉型定時誤差檢測器還包括一用於將輸入信號與一相位因子相乘的第一乘法器440，該乘法器440與所述相關器420的輸出端連接；一用於將同時輸入的信號相加的第二累加器431，該累加器431與所述第一乘法器440的輸出端連接；一用於求輸入信號的共軛值的共軛模塊460，該共軛模塊460與第一累加器430的輸出端連接；一用於將同時輸入的信號相乘的第二乘法器441，該乘法器441同時與所述第二累加器431的輸出端及所述共軛模塊460的輸出端連接；一用於對輸入的信號取實部的取實模塊450，該取實模塊450與所述第二乘法器441的輸出端相連接。
在上述準時臂輔助參考的矢量旋轉型定時誤差檢測器中，所述第一乘法器440為一用於將準時臂相關值與一超前滯後臂相位因子相乘的乘法器。
一種基於上述準時臂輔助參考的矢量旋轉型定時誤差檢測器的獲得定時誤差信號的方法，該檢測方法對輸入的信號在準時時刻進行採樣，並利用準時時刻的採樣值間接構造超前滯後臂相關值，進一步利用準時時刻的相關值和超前滯後臂相關值獲得定時誤差信號，具體包括如下步驟步驟1.採樣點選擇模塊400接收到輸入信號，並在準時時刻對該輸入信號進行採樣得到準時臂採樣值；步驟2.分析濾波器410將所述準時臂採樣值進行子載波解調得到準時臂各子載波解調信號；步驟3.相關器420使所述準時臂各子載波解調信號與本地PN碼相關得到準時臂各子載波相關值；步驟4.累加器430將同時輸入的所述準時臂各子載波相關值相加，得到解調信號；第一乘法器440將所述準時臂各子載波相關值與一超前滯後臂相位因子相乘，得到超前滯後臂各子載波相關值；步驟5.共軛模塊460對所述解調信號求共軛得到一共軛值；第二累加器431將同時輸入的所述超前滯後臂各子載波相關值相加，得到一超前滯後臂累加信號；步驟6.第二乘法器441將同時輸入的所述共軛值與所述超前滯後臂累加信號相乘，得到一復矢量；步驟7.取實模塊450對所述復矢量取實部，得到定時誤差信號。
在上述獲得定時誤差信號的方法中，所述步驟1中所述接收到輸入信號為接收到四進位相移鍵控信號。
由本發明的內容可知，與傳統非相干檢測器相比，本發明所提供的矢量旋轉型定時誤差檢測器結構簡單，大大降低了硬體電路的複雜度並有效而充分地利用了硬體資源，檢測性能好；利用該矢量旋轉型定時誤差檢測器獲得定時誤差信號的獲得方法簡單，抽樣次數少而使運算量相對減少，尤其在載波數較多的情況下，輸出的定時誤差信號的信噪比大大提高，因此性能更好。
以下通過本發明的具體實施例和附圖對其做進一步說明。


圖1為傳統非相干檢測器(CD)的結構框圖；圖2為本發明矢量旋轉型定時誤差檢測器(MD)實施例的結構框圖；圖3為使用本發明矢量旋轉型定時誤差檢測器(MD)檢測定時誤差信號的實施例流程圖；圖4為本發明另一矢量旋轉型定時誤差檢測器(PA-MD)實施例的結構框圖；圖5為使用本發明另一矢量旋轉型定時誤差檢測器(PA-MD)檢測定時誤差信號的實施例流程圖；圖6為加性高斯白噪聲信道中，載波數為4的相同條件下，本發明準時臂輔助參考檢測器(PA-CD)與傳統非相干檢測器輸出的定時誤差信號的信噪比函數圖。
具體實施例方式
參見圖2，圖2所示為本發明矢量旋轉型定時誤差檢測器實施例的結構框圖。該矢量旋轉型定時誤差檢測器由採樣點選擇模塊200、分析濾波器210、相關器220和第一累加器230構成，此外，該矢量旋轉型定時誤差檢測器還包括一用於將輸入的準時臂相關值與一超前臂相位因子相乘的第一乘法器260，該乘法器260與所述相關器220的輸出端連接；一用於將同時輸入的超前臂各子載波相關值相加的第二累加器231，該累加器231與所述第一乘法器260的輸出端連接；一用於對輸入的超前臂累加信號求模後對該模進行平方運算的第一模方器250，該模方器250與所述第二累加器231的輸出端連接；一用於將輸入的準時臂相關值與一滯後臂相位因子相乘的第二乘法器261，該乘法器261與所述相關器220的輸出端連接；一用於將同時輸入的滯後臂各子載波相關值相加的第三累加器232，該累加器232與所述第二乘法器261的輸出端連接；一用於對輸入的滯後臂累加信號求模後對該模進行平方運算的第二模方器251，該模方器251與所述第三累加器232的輸出端連接；一用於對同時輸入的超前臂信號能量值與所述滯後臂信號能量值求差的加法器240，該加法器240同時與所述第一模方器250的輸出端和所述第二模方器251的輸出端連接。
在該矢量旋轉型定時誤差檢測器中，第一乘法器260和第二累加器231可以為一體設置，第二累加器231和第一模方器250可以為一體設置，第一乘法器260、第二累加器231和第一模方器250可以為一體設置；第二乘法器261和第三累加器232可以為一體設置，第三累加器232和第二模方器251可以為一體設置，第二乘法器261、第三累加器232和第二模方器251可以為一體設置。
圖2中，21為基帶信號，22為NCO輸出控制信號，23為本地PN碼，24準時臂採樣值，25為超前臂相位因子，26為滯後臂相位因子，27為解調信號，28為定時誤差信號。
以下對利用MD檢測定時誤差信號的原理和方法進行說明。
在多載波碼分多址(MC-CDMA)系統中，第k個用戶發送的四進位相移鍵控(QPSK)信號sk(t)可以表示為sk(t)=n=-m=1Mdk(n)ck(m)h(t-nTc)ej(c+m)t]]>(1)該信號在矢量旋轉型定時誤差檢測器的接收端可以表示為rk(t)=n=-m=1Mdk(n)ck(m)h(t-nTc)ej(c+m)t+n(t)]]>在式(1)和(2)中，ck是第K個用戶的頻域擴頻序列；M為擴頻頻碼周期(即系統載波數)；dk(n)為該第k個用戶發送的第n個信息(該信息的能量為Ec)；Tc為偽隨機碼片持續時間；h(t)為波形成形濾波器衝激響應，該響應滿足歸一化條件-|H(f)|2=1,]]>其中H(f)是h(t)的頻域表示；ωc是發送載波的頻率；ωm＝(m-1)f是第m個子載波的中心頻率相對於ωc的偏移(m＝1，2，…，M)，其中f是符號速率且f＝1/Tc；n(t)為信道中的加性高斯白噪聲。
請同時參見圖2和圖3，上述矢量旋轉型定時誤差檢測器對接收到的如式(2)所述的四進位相移鍵控信號rk(t)在準時時刻進行採樣，並利用該採樣值間接構造超前和滯後時刻的採樣值檢測定時誤差信號。圖3所示為使用該MD檢測定時誤差信號的一具體流程，執行以下步驟步驟301.採樣點選擇模塊200接收到四進位相移鍵控信號rk(t)，並將該信號rk(t)在準時時刻進行採樣得到準時採樣值；步驟302.分析濾波器210將所述準時臂採樣值進行子載波解調得到準時臂各子載波解調信號；步驟303.相關器220使所述準時臂各子載波解調信號與本地PN碼相關得到準時臂各子載波相關值Z0，m(τ)，該相關值Z0，m(τ)中的有用信號可表示為[Z0，m(τ)]s＝dk(n)Ra(τ)·e-j[φ-2πf(m-1)τ]，其中，τ為本地PN碼同接收的PN碼之間的同步誤差，φ為解調時的初始相位差，Ra=Tc-||Tc;]]>步驟304.第一累加器230將同時輸入的所述準時臂各子載波相關值Z0，m(τ)相加，得到解調信號Z0(τ)；同時，第一乘法器260將準時臂相關值Z0，m(τ)與一超前臂相位因子e-jωmV相乘後得到超前臂各子載波相關值Z-，mMD(τ)，該相關值Z-，mMD(τ)中的有用信號為 s=dk(n)Raej[2f(m-1)(-)-],]]>第二乘法器261將準時臂相關值Z0，m(τ)與一滯後臂相位因子ejωmV相乘後得到滯後臂各子載波相關值Z+，mMD(τ)，該相關值Z+，mMD(τ)中的有用信號為[Z+,mMD]s=dk(n)Raej[2f(m-1)(+)-];]]>步驟305.第二累加器231將同時輸入的超前臂各子載波的相關值Z-，mMD(τ)相加，得到超前臂累加信號Z-MD(τ)，該超前臂累加信號Z-MD(τ)中的有用信號為[Z-MD]s=Mdk(n)RaRf(-)e-j[-f(M-1)(-)],]]>其中，Rf=sin(Mf)Msin(f);]]>同時，第三累加器232將同時輸入的滯後臂各子載波的相關值Z+，mMD(τ)相加，得到滯後臂累加信號Z+MD(τ)，該滯後臂累加信號Z+MD(τ)中的有用信號為[Z+MD]s=Mdk(n)RaRf(+)e-j[-f(M-1)(+)];]]>步驟306.第一模方器250對輸入的所述信號[Z-MD(τ)]s求模並對該模進行平方運算得到超前臂信號能量值U-MD(τ)，該超前臂信號能量值U-MD(τ)中的有用信號為[U-MD]s=EcM2Ra2Rf2(-);]]>同時，第二模方器251對輸入的所述信號Z+MD(τ)求模並對該模進行平方運算得到滯後臂信號能量值U+MD(τ)，該滯後臂信號能量值U+MD(τ)中的有用信號為[U+MD]s=EcM2Ra2Rf2(+);]]>步驟307.加法器240將所述信號U-MD(τ)與所述信號U+MD(τ)相減得到定時誤差信號e(τ)，該定時誤差信號e(τ)可表示為e=|m=1MZ-,mMD|2-|m=1MZ+,mMD|2=U-MD-U+MD,]]>其中的有用信號為[e]s=EcM2Ra2[Rf2(-)-Rf2(+)].]]>參見圖4，圖4所示為本發明另一矢量旋轉型定時誤差檢測器(PA-MD)實施例的結構框圖，該PA-MD由採樣點選擇模塊400、分析濾波器410、相關器420和累加器430構成，此外，還包括一用於將輸入的準時臂相關值與一超前滯後臂因子相乘的第一乘法器440，該乘法器440與所述相關器420的輸出端連接；一用於將同時輸入的超前滯後臂各子載波相關值相加的第二累加器431，該累加器431與所述第一乘法器440的輸出端連接；一用於求輸入信號的共軛值的共軛模塊460，該共軛模塊460與第一累加器430的輸出端連接；一用於將同時輸入的解調信號與所述超前滯後臂累加信號相乘的第二乘法器441，該乘法器441同時與所述第二累加器431的輸出端及所述共軛模塊460的輸出端連接；一用於對輸入的復矢量取實部的取實模塊450，該取實模塊450與所述第二乘法器441的輸出端相連接。
在該矢量旋轉型定時誤差檢測器(PA-MD)中，第一乘法器440和第二累加器431可以為一體設置，第二乘法器441和取實模塊450可以為一體設置。
圖4中，41為基帶信號，42為NCO輸出控制信號，43為本地PN碼，44準時臂採樣值，45為超前滯後臂相位因子，46為解調信號，47為定時誤差信號。
請同時參見圖4和圖5，PA-MD對接收到如式(2)所述的四進位相移鍵控信號rk(t)在準時時刻進行採樣，並利用準時時刻的採樣值間接構造超前滯後臂相關值，進一步利用準時時刻的相關值和超前滯後臂相關值獲得定時誤差信號。圖5所示為使用該PA-MD獲得定時誤差信號的一具體流程，執行以下步驟步驟501.採樣點選擇模塊400接收到四進位相移鍵控信號rk(t)，並將該信號rk(t)在準時時刻進行採樣得到準時採樣值；步驟502.分析濾波器410將所述準時臂採樣值進行子載波解調得到準時臂各子載波解調信號；步驟503.相關器420使所述準時臂各子載波解調信號與本地PN碼相關得到準時臂各子載波相關值Z0，m(τ)，該相關值Z0，m(τ)中的有用信號可表示為[Z0，m(τ)]s＝dk(n)Ra(τ)·e-j[φ-2πf(m-1)τ]，其中，τ為本地PN碼同接收的PN碼之間的同步誤差，Ra=Tc-||Tc;]]>步驟504.累加器430將同時輸入的所述準時臂各子載波相關值Z0，m(τ)相加，得到解調信號Z0(τ)；同時，第一乘法器44將準時臂相關值Z0，m(τ)與一超前滯後臂相位因子[e-jωmV+jπf(M-1)V-ejωmV-jπf(M-1)V]相乘後得到超前滯後臂各子載波相關值Zm，mPA-MD(τ)，該相關值Zm，mPA-MD(τ)中的有用信號為[Zm,mPA-MD]s=dk(n)Raej[2f(m-1)-][e-jm+jf(M-1)-ejm-jf(M-1)];]]>步驟505.共軛模塊460對解調信號Z0(τ)求共軛得到一共軛值；第二累加器431將同時輸入的所述超前滯後臂各子載波相關值Zm，mPA-MD(τ)相加，得到一超前滯後臂累加信號ZmPA-MD(τ)，該累加信號ZmPA-MD(τ)中的有用信號為[ZmPA-PD]s=Mdk(n)Ra[Rf(-)-Rf(+)]e-j[-f(m-1)],]]>其中，Rf=sin(Mf)Msin(f);]]>步驟506.第二乘法器441將同時輸入的所述共軛值與所述超前滯後臂累加信號ZmPA-MD(τ)相乘，得到一復矢量UmPA-MD(τ)，該復矢量UmPA-MD(τ)中的有用信號為[UmPA-MD]s=EcM2Ra2[Rf(-)-Rf(+)];]]>步驟507.取實模塊450對所述復矢量UmPA-MD(τ)取實部，得到定時誤差信號e(τ)，該定時誤差信號e(τ)中的有用信號為[e]s=EcM2Ra2Rf[Rf(-)-Rf(+)].]]>檢測器輸出的定時誤差信號在零點的信噪比決定了該檢測器的性能，定時誤差信號的信噪比越高，說明相應的定時誤差檢測器的性能越好，參見圖6，圖6所示為加性高斯白噪聲信道中，在載波數為4的相同條件下，本發明MD和PA-MD與傳統型CD輸出的定時誤差信號的信噪比函數圖，圖中橫坐標表示傳輸信道的信噪比，縱坐標表示定時誤差檢測器所得到得定時誤差信號得信噪比，由圖6可以看出，在相同條件下，本發明所提供的兩種檢測器輸出的定時誤差信號的信噪比遠高於傳統型非相干檢測器，因此，其性能比傳統型非相干檢測器的性能更加優越。
最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
權利要求
1.一種矢量旋轉型定時誤差檢測器，由採樣點選擇模塊(200)、第一分析濾波器(210)、相關器(220)和第一累加器(230)構成，其特徵在於，該矢量旋轉型定時誤差檢測器還包括一用於將輸入信號與一相位因子相乘的第一乘法器(260)，該乘法器(260)與所述相關器(220)的輸出端連接；一用於將同時輸入的信號相加的第二累加器(231)，該累加器(231)與所述第一乘法器(260)的輸出端連接；一用於對輸入信號求模後對該模進行平方運算的第一模方器(250)，該模方器(250)與所述第二累加器(231)的輸出端連接；一用於將輸入信號與一相位因子相乘的第二乘法器(261)，該乘法器(261)與所述相關器(220)的輸出端連接；一用於將同時輸入的信號相加的第三累加器(232)，該累加器(232)與所述第二乘法器(261)的輸出端連接；一用於對輸入信號求模後對該模進行平方運算的第二模方器(251)，該模方器(251)與所述第三累加器(232)的輸出端連接；一用於對同時輸入的信號求差的加法器(240)，該加法器(240)同時與所述第一模方器(250)的輸出端和所述第二模方器(251)的輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的矢量旋轉型定時誤差檢測器，其特徵在於，所述第一乘法器(260)為一用於將準時臂相關值與一超前臂相位因子相乘的乘法器。
3.根據權利要求1所述的矢量旋轉型定時誤差檢測器，其特徵在於，所述第二乘法器(261)為一用於將準時臂相關值與一滯後臂相位因子相乘的乘法器。
4.一種基於上述權利要求1-3任一所述的矢量旋轉型定時誤差檢測器的獲得定時誤差信號的方法，其特徵在於，該檢測方法利用準時時刻的採樣值間接構造超前和滯後時刻的採樣值並獲得定時誤差信號。
5.根據權利要求4所述的獲得定時誤差信號的方法，其特徵在於，所述利用準時時刻的採樣值間接構造超前和滯後時刻的採樣值獲得定時誤差信號的操作具體包括以下步驟步驟1.採樣點選擇模塊(200)接收到輸入信號，並在準時時刻對該輸入信號進行採樣得到準時臂採樣值；步驟2.第一分析濾波器(210)將所述準時臂採樣值進行子載波解調得到準時臂各子載波解調信號；步驟3.相關器(220)使所述準時臂各子載波解調信號與本地PN碼相關得到準時臂各子載波相關值；步驟4.第一累加器(230)將同時輸入的所述準時臂各子載波相關值相加，得到解調信號；同時，第一乘法器(260)將準時臂相關值與一超前臂相位因子相乘後得到超前臂各子載波相關值，第二乘法器(261)將準時臂相關值與滯後臂相位因子相乘後得到滯後臂各子載波相關值；步驟5.第二累加器(231)將同時輸入的所述超前臂各子載波相關值相加，得到一超前臂累加信號；同時，第三累加器(232)將同時輸入的所述滯後臂各子載波相關值相加，得到一滯後臂累加信號；步驟6.第一模方器(250)對輸入的所述超前臂累加信號求模並對該模進行平方運算得到超前臂信號能量值；同時，第二模方器(251)對輸入的所述滯後臂累加信號求模並對該模進行平方運算得到滯後臂信號能量值；步驟7.加法器(240)將所述超前臂信號能量值與所述滯後臂信號能量值相減得到定時誤差信號。
6.一種矢量旋轉型定時誤差檢測器，由採樣點選擇模塊(400)、分析濾波器(410)、相關器(420)和第一累加器(430)構成，其特徵在於，該矢量旋轉型定時誤差檢測器還包括一用於將輸入信號與一相位因子相乘的第一乘法器(440)，該乘法器(440)與所述相關器(420)的輸出端連接；一用於將同時輸入的信號相加的第二累加器(431)，該累加器(431)與所述第一乘法器(440)的輸出端連接；一用於求輸入信號的共軛值的共軛模塊(460)，該共軛模塊(460)與第一累加器(430)的輸出端連接；一用於將同時輸入的信號相乘的第二乘法器(441)，該乘法器(441)同時與所述第二累加器(431)的輸出端及所述共軛模塊(460)的輸出端連接；一用於對輸入的信號取實部的取實模塊(450)，該取實模塊(450)與所述第二乘法器441的輸出端相連接。
7.根據權利要求6所述的準時臂輔助參考的矢量旋轉型定時誤差檢測器，其特徵在於，所述第一乘法器(440)為一用於將準時臂相關值與一超前滯後臂相位因子相乘的乘法器。
8.一種基於上述權利要求6或7所述的矢量旋轉型定時誤差檢測器的獲得定時誤差信號的方法，其特徵在於，該檢測方法對輸入的信號在準時時刻進行採樣，並利用準時時刻的採樣值間接構造超前滯後臂相關值，進一步利用準時時刻的相關值和超前滯後臂相關值獲得定時誤差信號。
9.根據權利要求8所述的獲得定時誤差信號的方法，其特徵在於，所述利用準時時刻的所述採樣值間接構造所述超前滯後臂相關值，進一步利用準時時刻的所述相關值和所述超前滯後臂相關值獲得定時誤差信號，其操作具體包括以下步驟步驟1.採樣點選擇模塊(400)接收到輸入信號，並在準時時刻對該輸入信號進行採樣得到準時臂採樣值；步驟2.分析濾波器(410)將所述準時臂採樣值進行子載波解調得到準時臂各子載波解調信號；步驟3.相關器(420)使所述準時臂各子載波解調信號與本地PN碼相關得到準時臂各子載波相關值；步驟4.累加器(430)將同時輸入的所述準時臂各子載波相關值相加，得到解調信號；第一乘法器(440)將所述準時臂各子載波相關值與一超前滯後臂相位因子相乘，得到超前滯後臂各子載波相關值；步驟5.共軛模塊(460)對所述解調信號求共軛得到一共軛值；第二累加器(431)將同時輸入的所述超前滯後臂各子載波相關值相加，得到一超前滯後臂累加信號；步驟6.第二乘法器441將同時輸入的所述共軛值與所述超前滯後臂累加信號相乘，得到一復矢量；步驟7.取實模塊(450)對所述復矢量取實部，得到定時誤差信號。
10.根據權利要求5或9所述的獲得定時誤差信號的方法，其特徵在於，所述步驟1中所述接收到輸入信號為接收到的四進位相移鍵控信號。
全文摘要
本發明提供一種矢量旋轉型定時誤差檢測器，包括順序連接的採樣點選擇模塊、分析濾波器、相關器和累加器，還包括順序連接的第一乘法器、第二累加器、第二乘法器和取實模塊，還包括一共軛模塊，所述第一乘法器的輸入端與所述相關器的輸出端連接，所述第二乘法器的輸入端通過所述共軛模塊與所述累加器的輸出端連接，該檢測器利用準時時刻的採樣值超前滯後臂的採樣值，並利用該採樣值獲得定時誤差信號。本發明提供定時誤差檢測器結構和硬體電路簡單，性能好，使用該定時誤差檢測器獲得定時誤差信號的方法具有抽樣次數少、運算量小、輸出的定時誤差信號的信噪比大的優點。
文檔編號H04L27/233GK1750529SQ200510099369
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月16日 優先權日2005年9月16日
發明者羅武, 申暢, 董明科, 項海格 申請人:北京大學