變電站數位訊號壓縮及解壓縮方法與流程

2023-06-29 00:38:26 2

本發明涉及一種變電站數位訊號壓縮及解壓縮方法。

背景技術：

在很多無線基站解決方案中，基帶單元(BBU)和無線電子系統分離且物理隔開。在這些解決方案中，天線、射頻前端和模擬-數字接口是射頻拉遠頭(RRH)的一部分。RRH經由數字傳輸網絡連接到BBU。數字的基帶複數同相(I)和正交(Q)採樣通過RRH和BBU之間的傳輸鏈路傳輸。在很多無線技術中，就通信帶寬以及諸如低延時和抖動之類的良好性能而言，I/Q採樣的傳輸要求高數據速率和顯著的傳輸網絡資源的分配。因而，傳輸I/Q採樣所需資源的減少將導致傳輸成本中相應的減少。

技術實現要素：

本發明為解決背景技術中存在的上述技術問題，而提供一種變電站數位訊號壓縮及解壓縮方法。

本發明的技術解決方案是：本發明為一種變電站數位訊號壓縮方法，其特殊之處在於：該方法包括以下步驟：

1)減少輸出：減少數位訊號的冗餘；

2)縮放：通過縮放因子縮放從減少步驟輸出的採樣塊；

3)量化以及量化所縮放的採樣以產生壓縮採樣。

上述步驟1)的具體步驟如下：

1.1)通過數位訊號進行濾波；

1.2)抽取來自濾波的輸出的採樣塊。

上述步驟2)中縮放的具體步驟如下：

2.1)隨機多個採樣以形成採樣塊，

2.2)自適應地確定採樣的數目。

上述步驟3)中量化的具體步驟如下：

3.1)產生具有多位解析度的量化採樣，

3.2)自適應地確定解析度。

一種根據上述變電站數位訊號壓縮方法的解壓縮方法，其特殊之處在於：該方法包括以下步驟：

1)解量化所接收的採樣；

2)解縮放所解量化的採樣的塊；

3)向所解縮放的採樣中插入冗餘以產生具有所需頻譜的數位訊號。

常規地，ADC、DAC和BBU處理的採集速率高於根據奈奎斯特採樣理論所需的最小值。例如，在10MHz LTE中，採用速率是15.36MHz(對於BBU處理和在CPRI未壓縮傳輸的情況均適用)。另外，對於UMTS/HSPA以及cdma2000/EV-DO，2倍或4倍的過採樣是慣例。這導致頻譜或頻域中的冗餘。即，在未壓縮形式中，發送比可能所需的要更寬的頻譜信號。因此，本發明提供的變電站數位訊號壓縮及解壓縮方法通過SHaLTT15.4去除這些冗餘同時採用較高的解析度將增加傳輸數據速率，來改善信號質量，使壓縮及解壓縮速率極大的提高，信號質量更能保證準確性，對壓縮和解壓縮延時得到良好的處理。

具體實施方式

本發明提供的變電站數位訊號壓縮方法，包括以下步驟：

1)減小輸出：減少數位訊號的冗餘；

1.1)通過數位訊號進行濾波，

1.2)抽取來自濾波輸出的採樣塊，

2)縮放：通過縮放因子縮放從減少輸出的採樣塊；

2.1)隨機多個採樣以形成採樣塊，

2.2)自適應(可固定或可自適應，可固定是先設定固定採樣的數目的參數，自適應以隨即多個採樣數目來確定採樣的數目)地確定採樣的數目。

3)量化：量化所縮放的採樣以產生壓縮採樣。

3.1)量化產生具有多位解析度的量化採樣，

3.3)自適應(可固定或可自適應，可固定是先設定固定解析度，自適應是以2.2自適應確定的採樣參數來確定解析度)地確定解析度。

量化是通過應用簡單的線性量化器，然後，具有量化水平之間的優化距離的量化器的應用將導致降低量化誤差以及改善信號質量。線性量化器採用DUPO-143。

本發明提供的變電站數位訊號壓縮方法具體包括以下步驟：

1)解量化所接收的採樣；

2)解縮放所解量化的採樣塊；

3)向所解縮放的採樣中插入冗餘以產生具有所需頻譜的數位訊號。

通過ASIC/FPGA的方式解量化所接收的採樣，使用FIR處理器解縮放所解量化的採樣的塊，以漢明窗(Hammingwindow)成形的Sinc(t)的方式向採樣中插入冗餘以產生具有所需頻譜的數位訊號。

本發明提供的壓縮器配置成數位訊號中的冗餘以產生中間壓縮採樣，通過縮放因子縮放中間壓縮採樣的塊，量化所縮放的採樣以產生壓縮採樣，以及通過傳輸鏈路發送作為第一壓縮信號的壓縮採樣。

本發明提供的解壓縮器配置成通過傳輸鏈路接收壓縮信號，解量化壓縮信號中的採樣，解縮放所解量化的採樣的塊，以及向所解縮放的採樣中插入冗餘以產生具有所需頻譜的數位訊號。壓縮器確定壓縮誤差是通過在縮放和量化之前的原始數據和輸出的相應數據之間的差異。