高階qam系統載波恢復方法及裝置的製作方法

2023-06-29 06:20:31 3

專利名稱：高階qam系統載波恢復方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及數字通信和無線通信領域，尤其涉及使用同步技術進行高階QAM系統載波恢復方法及裝置。
背景技術：
在數字通信系統中，載波偏移對QAM調製過程影響非常大，這使得載波恢復技術顯得尤為重要。因此，載波恢復是數字通信系統中一個必不可少的單元，它的目的是在接收端得到一個和發送端發送的信號具有同頻同相的載波信號。高階的QAM調製系統對相位抖動很敏感，在載波恢復後要求的相位抖動很小，同時發射端和接收端的射頻振蕩器的頻率不匹配，可能會導致幾百K赫茲的頻率偏差，這就要求載波恢復環路應具有較大的校正頻率誤差的能力。

發明內容
本發明目的是為了解決上述問題，提供一種高階QAM系統中載波恢復方法及裝置，通過粗載波載波恢復和細載波恢復兩個過程，能夠很好的校正較大的頻率誤差，同時校正載波恢復後較小的相位抖動問題，提高了高階QAM系統中載波恢復的性能。本發明通過以下技術方案實現本發明高階QAM系統中載波恢復的方法的特點是按如下步驟進行a、將存在載波幹擾的QAM信號y (η)與由數控振蕩器產生的本地載波信號e_j0 (η)進行混頻，得到校正後的信號q(n)，所述η為符號序列；b、對校正後的信號q(n)進行I、Q分離，得到I路信號Q1 (η)和Q路信號qQ(n)；C、對所述I路信號qi(n)進行功率檢測，輸出符合功率檢測要求的I路信號qPI(n);對所述Q路信號qQ(n)進行功率檢測，輸出符合功率檢測要求的Q路信號qPQ (η)；d、對所述符合功率檢測要求的I路信號qPI(n)和符合功率檢測要求的Q路信號qPQ(n)分別進行極性判決，得到判決後的I路信號qIS (η)和判決後的Q路信號qQS (η)；e、利用所述符合功率檢測要求的I路信號qPI(n)、符合功率檢測要求的Q路信號qPQ(n)、以及判決後的I路信號qIS(n)和判決後的Q路信號qQS (η)進行相位誤差檢測，得到相位誤差<K(n)
權利要求
1.一種高階QAM系統中載波恢復的方法，其特徵是按如下步驟進行 a、將存在載波幹擾的QAM信號y(n)與由數控振蕩器產生的本地載波信號e,ω進行混頻，得到校正後的信號q(n)，所述η為符號序列； b、對校正後的信號q(n)進行I、Q分離，得到I路信號％(η)和Q路信號qQ(n)； C、對所述I路信號％(η)行功率檢測，輸出符合功率檢測要求的I路信號qPI(n);對所述Q路信號qQ (η)進行功率檢測，輸出符合功率檢測要求的Q路信號qPQ(η)； d、對所述符合功率檢測要求的I路信號qPI(η)符合功率檢測要求的Q路信號qPQ (η)分別進行極性判決，得到判決後的I路信號qIS(n)和判決後的Q路信號qQS(n)； e、利用所述符合功率檢測要求的I路信號qPI(η)、符合功率檢測要求的Q路信號qPQ(N)、以及判決後的I路信號qIS(n)和判決後的Q路信號qQS (η)進行相位誤差檢測，得到相位誤差<K(n)
2.根據權利要求I所述的高階QAM系統中載波恢復方法，其特徵是所述步驟c中功率檢測的方法是 按式(3)首先計算所述I路信號qi(m)和Q路信號qQ (η)的功率之和P (η)，然後按式(4)輸出所述功率之和P (η)大於功率閾值Powerth的I路信號ρΡΙ(η)和Q路信號qPQ(n) Qi (η) 12+1 qQ (η) 12=ρ (η) (3) P (η) >powerth(4) 所述功率閾值Powerth按表I確定 表I
3.根據權利要求I所述的高階QAM系統中載波恢復方法，其特徵是所述步驟d中極性判決的方法是 按式(5)對所述I路信號qi (η)和Q路信號qQ (η)進行極性判決，將所述I路信號％(η)和Q路信號qQ(n)分別判決到對應象限的角分線上，分別得到判決後的I路信號qIS(n)和判決後的Q路信號qQS (η)
4.根據權利要求I所述的高階QAM系統中載波恢復方法，其特徵是所述步驟I中相位誤差Pherr (η)按式(6)計算獲得 pherr (n) =qId (η) · qQ (η) -qQd (η) · qx (η) (6)。
5.一種用於實現高階QAM系統中載波恢復方法的裝置，其特徵是包括 混頻器用於將接收到的QAM信號與數控振蕩器產生的本地載波信號進行混頻，得到校正後的QAM信號q (η)； I/Q分離器用於將所述校正後的QAM信號q(n)分離成I路信號和Q路信號； 功率檢測用於檢測所述I路信號和Q路信號的功率，輸出符合功率檢測要求的I路信號qPI(n)和符合功率檢測要求的Q路信號qPQ(n)； 鑑頻器鑑頻器由極性判決器、相位誤差計算器、相位模糊檢測器、頻率誤差計算器和一階低通濾波器構成，其中所述極性判決器用於實現功率檢測後QAM信號極性的判決；相位誤差計算器用於完成QAM信號在極性判決後的相位誤差計算；相位模糊檢測器用於檢測當前的頻率誤差是否超過系統規定的相位模糊域值；頻率誤差計算器用於完成利用連續兩個QAM信號的相位誤差得到頻率誤差的計算；一階低通濾波器用於對頻率誤差值取平均值；通過對所述符合功率檢測要求的I路信號qPI(n)和Q路信號qPQ(n)進行極性判決、相位誤差計算、相位模糊檢測、頻率誤差計算和一階低通濾波，輸出用於粗校正的頻率誤差值f errL (η); 鑑相器用於對所述q(n)信號的I路信號qi(n)和Q路信號qQ(n)進行星座點判決得到星座點判決後的I路信號qId(n)和星座點判決後的Q路信號qQd(n)，再利用所述％(η)、qQ(n)、qId(n)和qQd(n)進行相位誤差檢測，得到相位誤差值ph_ (η); 模式轉換器模式轉換器由頻率誤差閾值存儲器、環路參數存儲器和模式控制器組成，其中所述頻率誤差閾值存儲器用於存放模式切換的頻率誤差閾值；所述環路參數存儲器用於存放頻率誤差值(η)和相位誤差值phe (n)的環路的參數；所述模式控制器用於切換載波恢復模式及環路參數；通過所述模式轉換器，完成粗校正模式和細校正模式之間的轉換，輸出頻率誤差值fOTA(n)或相位誤差值phe (η)以及相對應的環路參數； 環路濾波器用於對頻率誤差值(η)或相位誤差值phOT(n)進行環路濾波，濾除高頻誤差分量，提高系統的抗幹擾性能，輸出環路濾波後的頻率誤差fif(n)或環路濾波後的相位誤差值phif(n)； 環路濾波係數寄存器用於產生環路濾波係數； 數字控制振蕩器用於對所述環路濾波後的頻率誤差fif (η)或環路濾波後的相位誤差值phif(n)進行數控振蕩，產生一個用於高階QAM系統中載波恢復的本地載波信號e_fMn)。
全文摘要
本發明公開了一種高階QAM系統中載波恢復方法及裝置，本發明中載波恢復分為兩個階段粗載波恢復階段和細載波恢復階段。載波恢復開始默認使用基於極性判決算法的粗載波恢復階段，捕獲相對較大的頻率誤差，根據鎖定檢測的狀態，當頻率誤差校正到低於一個設定值後，載波恢復切換到細載波恢復階段，校正殘留頻率誤差和相位誤差。整個載波恢復方法裝置具有較寬的頻率誤差捕獲範圍及鎖定後較小相位抖動，且載波恢復的模式切換可靠性高。
文檔編號H04L27/38GK102891825SQ201210378198
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月8日 優先權日2012年10月8日
發明者陶洪, 吳端, 趙科, 張靖 申請人:安徽省菲特科技股份有限公司