一種高階調製直流分量的處理方法和系統的製作方法
2023-10-25 11:36:22 2
專利名稱：一種高階調製直流分量的處理方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，更具體的說是涉及一種用於時分同步碼分多址 (TD-SCDMA、Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)系統的高階 調製直流分量的處理方法和系統。
背景技術：
隨著通信系統對高速率的要求，目前在時分(TD、Time Division)系統中引入 了一些更高階的調製方式，比如16進位正交振幅調製(16QAM、Quadrature Amplitude Modulation)和64QAM。並且在TD-SCDMA聯合檢測接收機中，由於射頻器件的影響，在接 收信號中會帶來一定的直流偏量，尤其是在和64QAM等高階調製方式的引入下，接收數據 與原有的二進位相移鍵控(BPSK，Binary Phase Shift Keying)和四項相移鍵控(QPSK， Quadrature PhaseShift Keying)的調製方式下相比，數據計算直流分量時會帶來一定的 偏差，利用目前已有的直流分量計算和消除方法在高階調製中不理想，從而影響到高階調 制中數據解調的性能。目前在現有技術中，主要利用直接計算法和最小二乘法等方法對直流分量進行計 算，對於直接計算法，可以考慮是對一個時隙的數據或訓練序列(Miamble)碼進行直流分 量計算，然後根據計算得到的直流分量值對整個時隙進行直流電平(DC，Direct Current) 的消除。現有技術中直接計算法的主要過程為假定一個時隙數據長度為864，使用Data表示。當使用整個時隙進行直流分量計算時，直流分量計算的方法如下DC = {Data (1) +Data (2) +. . . +Data (864)} /864 ；當使用miamble碼進行直流分量計算時，直流分量計算的方法如下DC = {Data(369)+Data(370)+. . . +Data(496)}/128 ；然後利用整個時隙或miamble碼進行直流分量計算所得到的直流分量值，對整個 時隙數據進行直流分量消除，Data(i) = Data(i)-DC，其中i = 1、2.....864。但是，由於在高階調製的方式下，由時隙或是接收到的miamble碼計算得到的DC 值會與實際的直流分量值存在一定的偏差，這時再使用消除直流分量後的數據進行聯合檢 測或其它方法進行數據解調，由於直流分量計算值的不準確，導致在直流分量消除後的時 隙數據中仍存在直流分量，從而影響了到高階調製中數據解調的性能，導致聯合檢測系統 的性能下降。
發明內容
有鑑於此，本發明提供了一種高階調製直流分量的處理方法和系統，利用信道估 計進行直流分量的消除，解決了現有技術中對直流分量消除不精確的問題，進而影響到高 階調製中數據解調性能的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案
一種高階調製直流分量的處理方法，包括對接收數據Data中的訓練序列midamble碼進行信道估計，並得到信道脈衝響應 CIR ；使用本地midamble碼與所述CHR對所述Data中的midamble碼進行復原；根據接收到的所述midamble碼與復原後的所述midamble碼進行直流分量的計
算，得到直流分量值；利用所述直流分量值對整個時隙的所述Data進行直流分量消除。優選的，對所述Data中的midamble碼進行復原中，包括對所述CIR中的抽樣響應h進行降噪處理，得到降噪結果h_pp ；利用所述h_pp與本地midamble碼，對所述接收數據Data中的原midamble碼進 行復原；優選的，進行所述直流分量的計算中，包括依據接收到的所述原midamble碼與復原後的所述midamble碼計算錯誤向量；使用所述錯誤向量進行直流分量的計算，得到直流分量值。優選的，在所述進行直流分量消除之後，還包括對直流分量消除後的所述數據Data進行聯合檢測算法，對其進行數據解調。一種用於高階調製直流分量處理方法的系統，包括信道估計模塊，用於對接收到的數據Data中的訓練序列midamble碼進行信道估 計，並得到信道脈衝響應CIR;復原處理模塊，利用本地midamble碼與所述CHR對所述Data中的midamble碼進 行復原；直流分量計算模塊，依據接收到的所述midamble碼與復原後的所述midamble碼 進行直流分量的計算；直流分量消除模塊，用於利用所述直流分量的計算值對整個時隙的所述Data進 行直流分量消除。優選的，所述復原處理模塊中，包括降噪模塊，用於對所述CIR中的抽樣響應h進行降噪處理，得到降噪結果h_pp ；復原模塊，利用所述h_pp與本地midamble碼，對所述接收數據Data中的原 midamble碼進行復原。優選的，所述直流分量計算模塊中，包括錯誤向量計算模塊，用於依據接收到的所述原midamble碼與復原後的所述 midamble碼計算錯誤向量；計算模塊，進行使用所述錯誤向量進行直流分量的計算，得到直流分量值。經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開提供了一種高階調製 直流分量的處理方法和系統。首先，對接收到的數據進行信道估計；然後，再根據信道估 計的結果對接收到的數據中的midamble碼進行復原；接著，再利用接收到的數據中的 原midamble碼和復原後的midamble碼，進行直流分量值的計算；最後，再利用得到的直 流分量計算值，對接收到的整個時隙數據進行直流分量的消除。通過利用信道估計復原 midamble碼處理時隙中直流分量的方法，對直流分量的消除更精確，而使用消除直流分量後的數據進行數據解調，能夠進一步提高聯合檢測系統的性能。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據 提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明一種高階調製直流分量的處理方法的流程示意圖a ；圖2為本發明的流程示意圖b ；圖3為本發明的流程示意圖c ；圖4為本發明的流程示意圖d ；圖5為本發明一種用於高階調製直流分量處理方法的系統框圖；圖6為在SNR = IldB時本發明與現有技術的仿真對比示意圖；；圖7為在SNR = 14dB時本發明與現有技術的仿真對比示意圖；圖8為在SNR = 17dB時本發明與現有技術的仿真對比示意圖；圖9為在SNR = 20dB時本發明與現有技術的仿真對比示意圖；圖10為本發明與現有技術在RawBER方面上的仿真對比示意圖；圖11為本發明與現有技術在BLER方面上的仿真對比示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例公開了一種高階調製直流分量的處理方法，對接收到的數據中的 midamble碼進行信道估計，然後利用信道估計後的CHR結果對midamble碼復原的方法計算 直流分量值，最後再利用計算所得的直流分量值進行直流分量消除的方法。請參閱附圖1，為一種高階調製直流分量的處理方法的流程示意圖。在這裡假設接收數據為Data，接收到的midamble碼為rec_mid，與接收數據Data 的關係為rec_mid = {Data (369)Data (369) · · · Data (369)}；對於本地使用的已知的midamble碼則用MidambleCode表示。對直流分量的處理的具體步驟如下步驟Si、接收數據Data。步驟S2、對接收數據Data中的midamble碼進行信道估計，並得到信道脈衝響應 CIR。需要注意的是，在步驟S2中，進行信道估計得到的CIR的結果為抽樣響應(h)，得 到h的計算公式為h = ifft{fft (rec_mid)/fft(MidambleCode)}
其中，ifft 為快速傅立葉反變換(inverse fast Fourier transform), fft 為快 卩十$換(fast Fourier transform)。步驟S3、利用本地midamble碼和CHR對接收數據Data中的midamble碼進行復原。實際上，在步驟S3中利用本地已知的midamble碼，是通過已知的正確的本地 midamble碼對接收到的midamble碼進行一個參照，為下一步進行數據直流分量的計算提 供必要的條件。步驟S4、使用接收到的midamble碼與復原後的midamble碼進行直流分量的計算，
得到直流分量值。步驟S5、利用直流分量值對整個時隙中的接收數據Data進行直流分量的消除。請參閱附圖2，在步驟S3中對接收數據Data中的midamble碼進行復原時，包括以 下步驟步驟S31、對CIR中的h進行降噪處理，得到降噪結果h_pp。對h進行降噪處理，使噪聲不會對接收數據Data中的midamble碼進行復原時產 生影響。步驟S32、利用h_pp與本地midamble碼，對接收數據Data中的midamble碼進行復原。在步驟S32中，對接收數據Data中的midamble碼進行復原的計算公式為recover_mid = ifft{fft(Midamblecode)*fft(h_pp)}其中，ifft 為快速傅立葉反變換(inverse fast Fourier transform)，fft 為快速 傅立葉變換(fast Fourier transform), recaver_mid為復原後的midamble碼的表達式。請參閱附圖3，在步驟S4中在進行直流分量計算時，包括以下步驟步驟S41、利用接收數據Data中的midamble碼與復原後的midamble碼計算錯誤向量。在計算錯誤向量的時候，所採用的計算公式為errorvec = rec_mid_recover_mid其中，rec_mid為接收數據Data中原來的midamble碼的表達式，recover_mid為 復原後的midamble碼的表達式，errorvec為錯誤向量的表達式。步驟S42、利用步驟S41中得到的錯誤向量進行直流分量的計算，得到直流分量值。在步驟S42中進行直流分量的計算公式為DC= {errorvec (1) +errorvec (2) +. . . +errorvec (128)} /128從上式可以得出，由於考慮到了接收數據中midamble碼的偏差，所以通過信道估 計復原midamble碼的方法計算直流分量，得到的直流分量值更加精確。此外，請參閱附圖4，在進行完上述直流分量的處理之後，對於TD-SCDMA系統中的 聯合檢測還包括步驟S6、利用直流分量消除後的所述數據Data進行聯合檢測算法，對其進行數據解調。由於利用信道估計復原midamble碼處理時隙中直流分量的方法，對直流分量的消除更精確，所以使用消除直流分量後的數據進行數據解調，能夠進一步提高聯合檢測系 統的性能。上面詳細說明了本發明的方法，對於本發明的方法可採用多種形式的裝置實現， 本發明還公開了一種用於高階調製直流分量處理方法的系統，下面給出優選的實施例詳細 說明，請參閱附圖5，為基於本發明的處理方法的系統框圖，包括數據接收模塊51、信道估 計模塊52、復原處理模塊53、直流分量計算模塊M和直流分量消除模塊55。接收數據模塊51，接收數據Data，並將接收到的數據Data送入到信道估計模塊52 中。信道估計模塊52，對接收到的數據Data中的訓練序列midambIe碼進行信道估計， 並得到信道脈衝響應CIR。復原處理模塊53，利用模塊52中獲得的CIR與本地midamble碼對Data中的 midamble碼進行復原。直流分量計算模塊M，依據接收到的midamble碼與復原後的midamble碼進行直 流分量的計算。直流分量消除模塊55，用於利用直流分量的計算值對整個時隙的Data進行直流 分量消除。另外，在上述的復原處理模塊53中，主要包括降噪模塊531和復原模塊532。降噪模塊531，用於對CIR中的抽樣響應h進行降噪處理，得到降噪結果h_pp。復原模塊532，利用h pp與本地midamble碼，對接收數據Data中的原midamble 碼進行復原。此外，在上述的直流分量計算模塊M中，主要包括錯誤向量計算模塊541和計算 模塊討2。錯誤向量計算模塊M1，用於依據接收到的原mi damb 1 e碼與復原後的mi damb 1 e碼 計算錯誤向量；計算模塊M2，進行使用錯誤向量進行直流分量的計算，得到直流分量值。由於上述系統利用了信道估計復原midamble碼處理時隙中直流分量的方法，對 直流分量的消除更精確，所以在進入下一步聯合檢測程序時，使用消除直流分量後的數據 進行數據解調，能夠進一步提高聯合檢測系統的性能。為了更好的體現本發明在直流分量處理方面的優越性，本發明的設計人員對現 有技術和本發明在不同方面作了仿真的對比，仿真主要從信噪比(SNR，Signal to Noise Ratio)、誤比特率(RawBER，Raw Bit Error Ratio)和誤塊率(BLER, Block Error Ratio) 三個方面進行了對比。A、SNR 方面在加性高斯白噪聲下設置一定的SNR，使用完全相同的聯合檢測(JD，Joint Detection)算法，從SNR估計值的分布方面上，對現有技術中的均值求法，即直接計算 midamble碼的均值計算DC值，與本發明所提供的方法進行了比較。在調製方式為16QAM下， 分別進行了 SNR = lldB、14dB、17dB和20dB時的仿真。請參閱附圖6為SNR = IldB時、附 圖7為SNR = 14dB時、附圖8為SNR = 17dB時和附圖9為SNR = 20dB時的仿真圖。其中，附圖中實線表示現有技術，虛線表示本發明。從仿真圖中可以得到兩點
1、本發明的方法在概率分布方面要比現有技術中均值法的分布更為集中。2、在SNR越高的情況下，本發明與現有技術的差距也越來越明顯，從而體現出，在 低SNR下，噪聲是幹擾系統性能的主要來源，而在高SNR下，直流分量的影響則是幹擾系統 性能的主要來源。所以，對直流分量的處理則顯得尤為重要。B、RawBER 禾口 BLER 方面在調製方式為16QAM等條件下進行仿真，得到的仿真結果請參閱附圖10和附圖 11。其中附圖10為RawBER仿真圖，附圖11為BLER仿真圖，圖中實線表示現有技術的方法， 虛線表示本發明。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的方法 而言，本領域專業技術人員能夠得到利用本發明實施例公開的方法相對應的裝置，所以描 述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬體、處理器執 行的軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存 儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬碟、可移動磁碟、CD-ROM、或技術 領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種高階調製直流分量的處理方法，其特徵在於，包括對接收數據Data中的訓練序列midamble碼進行信道估計，並得到信道脈衝響應CIR ； 使用本地midamble碼與所述CHR對所述Data中的midamble碼進行復原； 根據接收到的所述midamble碼與復原後的所述midamble碼進行直流分量的計算，得 到直流分量值；利用所述直流分量值對整個時隙的所述Data進行直流分量消除。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，對所述Data中的midamble碼進行復原 中，包括對所述CIR中的抽樣響應h進行降噪處理，得到降噪結果h_pp ； 利用所述h_pp與本地midamble碼，對所述接收數據Data中的原midamble碼進行復原。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，進行所述直流分量的計算中，包括 依據接收到的所述原midamble碼與復原後的所述midamble碼計算錯誤向量； 使用所述錯誤向量進行直流分量的計算，得到直流分量值。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述進行直流分量消除之後，還包括 對直流分量消除後的所述數據Data進行聯合檢測算法，對其進行數據解調。
5.一種用於高階調製直流分量處理方法的系統，其特徵在於，包括信道估計模塊，用於對接收到的數據Data中的訓練序列midamble碼進行信道估計，並 得到信道脈衝響應CIR;復原處理模塊，利用本地midamble碼與所述CHR對所述Data中的midamble碼進行復原；直流分量計算模塊，依據接收到的所述midamble碼與復原後的所述midamble碼進行 直流分量的計算；直流分量消除模塊，用於利用所述直流分量的計算值對整個時隙的所述Data進行直 流分量消除。
6.根據權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述復原處理模塊中，包括降噪模塊，用於對所述CIR中的抽樣響應h進行降噪處理，得到降噪結果h_pp ； 復原模塊，利用所述h_pp與本地midamble碼，對所述接收數據Data中的原midamble 碼進行復原。
7.根據權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述直流分量計算模塊中，包括錯誤向量計算模塊，用於依據接收到的所述原midamble碼與復原後的所述midamble 碼計算錯誤向量；計算模塊，進行使用所述錯誤向量進行直流分量的計算，得到直流分量值。
全文摘要
本發明公開提供了一種高階調製直流分量的處理方法，包括對接收數據Data中的訓練序列midamble碼進行信道估計，並得到信道脈衝響應CIR；使用本地midamble碼與所述CIR對所述Data中的midamble碼進行復原；依據接收到的所述midamble碼與復原後的所述midamble碼進行直流分量的計算，得到直流分量值；根據所述直流分量值對整個時隙的所述Data進行直流分量消除。利用本發明公開的方法，對接收數據中直流分量的消除更精確，而使用消除直流分量後的數據進行數據解調，能夠進一步提高聯合檢測系統的性能。本發明還公開了一種用於高階調製直流分量處理方法的系統。
文檔編號H04B1/7105GK102111351SQ20091024720
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者鄭末, 高寶貴 申請人:聯芯科技有限公司