[發明專利]一種應用于無線中程傳感網絡的AFC裝置

有效

• 申請號: 200810060067.9
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101291316A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 萬溢萍;姜建;施玉松;陳晨;劉海濤;姜華
• 申請（專利權）人: 中科院嘉興中心微系統所分中心
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38;H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 沈志良

技術領域

本發明涉及一種基于OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復用)體制的無線中程傳感網絡的傳輸節點，尤其涉及其中的AFC頻偏自動調整裝置。

背景技術

OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復用)是一種高效的數字信號傳輸方式。它的一個主要優點是各個子載波相互正交，從而在多徑信道中能以近乎最佳的性能傳輸數據。通常信號通過信道以后會產生一定的失真，破壞系統的正交性，從而使系統出現ISI(Inter?Symbol?Interference，符號串擾)以及ICI(Inter?channel?Interference，子信道串擾)。如果信道失真是線性的，那么通過在OFDM時域信號幀與幀之間引入保護間隔，即通常所說的CP(Cyclic?Prefix，循環嵌綴)，就可以減弱符號串擾及子帶串擾得影響。如果保護間隔的長度大于或等于信道的群時延差，那么正交性完全保證，此時OFDM系統不存在ISI和ICI。

可是，在無線信道中，或者由于多普勒頻移效應，或者由于收發端載波不一致，從而使OFDM系統的收發兩端產生頻率偏移，破壞系統的正交性，導致整個系統的性能嚴重下降。頻偏是由于收發晶振不可能很準確地定位到同一個頻率，晶振還有個穩定度的概念。為此，有人給出了修正頻偏的方法，就是在基帶處理單元中給出頻偏送給射頻模塊控制壓控振蕩器進行頻偏糾正，見圖1。這種方法給調試帶來困難，而且射頻鏈路和基帶處理單元不夠獨立。給調試測試帶來困難。在頻偏估計方法方面，有人利用在接收機中收到的前后兩幀OFDM數據直接估算頻偏大小，并對所有數據進行校正。在噪聲較小時這種方法是有效的，可是噪聲很大時，這種方法會對頻偏的估算帶來很大的負面影響。同時某些實際情形中，頻偏有可能是一種緩慢的波動過程，這種方法也不能很好的適應頻率的偏移。另外，很多方法僅給出了頻偏的估計算法，而并未處理由于頻偏校正時所出現的相位旋轉問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用于中程傳感網的AFC裝置，

本發明要解決的是現有的AFC裝置的調試困難，射頻鏈路和基帶處理單元不夠獨立，在噪聲很大時，頻偏的估算不夠精確，不能很好的適應頻率的偏移等問題。

為了達到上述目的，本發明包括頻偏估計模塊，頻偏補償模塊，幀檢測模塊和信號解調模塊。頻偏估計模塊包括：利用長碼計算相關值模塊，計算頻偏模塊，幀間估計更新調整模塊。

所述的利用長碼計算相關值模塊包括：先入先出緩沖模塊，乘法器，加法器；先入先出緩沖模塊與乘法器相連，乘法器與加法器相連。

先入先出緩沖模塊用于保存輸入的長訓練序列，送給乘法器進行相關運算。數據是依次輸入此先入先出緩沖模塊的，再從此先入先出緩沖模塊中取數據，取得離現在最近存輸時間的數據。

乘法器用于將前后L(長訓練序列一半的長度)個數據點進行相關運算，計算值送給加法器。將當前接收到的信號點與先入先出緩沖模塊中最后輸入的那個點進行相關運算，當前點的實部與先入先出緩沖模塊點的實部相乘，當前點的實部與先入先出緩沖模塊點的虛部相乘，當前點的虛部與先入先出緩沖模塊點的實部相乘，當前點的虛部與先入先出緩沖模塊點的虛部相乘。

加法器用于當前點的實部與先入先出緩沖模塊點的實部相乘的結果，和當前點的虛部與先入先出緩沖模塊點的虛部相乘的結果進行相加，得到相關值的實部。當前點的虛部與先入先出緩沖模塊點的實部相乘的結果，和當前點的實部與先入先出緩沖模塊點的實部相乘的結果的負數進行相加，得到相關值的虛部。

所述的計算頻偏模塊包括：先入先出緩沖模塊，加法器，實部寄存器，虛部寄存器，相位計算模塊，/L除法器。

先入先出緩沖模塊用于保存輸入的長訓練序列，送給乘法器進行相關運算。數據是依次輸入此先入先出緩沖模塊的，再從此先入先出緩沖模塊中取數據，取得離現在最近存輸時間的數據。

加法器用于將先入先出緩沖模塊中的當前數據進行累加運算。相位計算模塊用于計算加法器累加后的值的相位。/L除法器用于計算相鄰數據點的頻偏。

所述的頻偏補償模塊是一個相位旋轉模塊，/L除法器得到的相位偏差直接送入頻偏補償模塊進行相位旋轉實現頻偏補償功能。