[發明專利]一種用于全數字接收機的載波恢復方法及裝置

有效

• 申請號: 200910241750.7
• 申請日: 2009-12-04
• 公開（公告）號: CN101729472A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 張彧;楊知行;姜龍;潘長勇;王英健;王勁濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/227
• 分類號: H04L27/227
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 胡小永

技術領域

本發明涉及用于數字通信技術領域，具體涉及一種用于全數字接收機的載波恢復方法及裝置。?

背景技術

載波恢復是全數字接收機中不可缺少的一個處理步驟。圖1示出一個全數字接收機的整體結構。全數字接收機接收到的模擬信號先通過混頻器與本地載波相乘進行模擬下變頻。模擬下變頻后的信號r(t)經前置濾波器前置濾波后得到帶有殘留的載波角頻率Ω和初始載波相位θ的模擬基帶信號r_f(t)。r_f(t)由本地時鐘以固定周期T_s進行采樣。采樣后的數字信號r_f(kT_s)經過數字匹配濾波器匹配濾波，以減小碼間串擾，然后進行時鐘恢復和載波恢復，最終完成符號判決。載波恢復的任務是去除時鐘恢復后信號中帶有的殘留的載波角頻率Ω和初始載波相位θ。?

圖2示出常用的判決反饋方式的載波恢復原理圖。由于有殘留的載波角頻率Ω和初始載波相位θ，載波恢復前的信號以估計的相位進行旋轉以消除相位誤差。整個載波恢復過程如下：完成相位旋轉后的信號由相位誤差監測器(PED)提取出載波相位誤差信號E；載波相位誤差信號E由環路濾波單元處理得到跟蹤信號x的載波頻率和相位誤差控制字信號W；跟蹤信號x的載波頻率和相位誤差控制字信號W指示數字控制振蕩器單元(NCO)生成用于載波相位補償的相位信號Φ；Φ反饋至相位旋轉單元完成對接收信號的相位誤差補償，從而完成整個載波恢復過程。?

串行載波恢復方法成功地解決了全數字接收機采樣后的數字信號載波恢復即載波頻率精確同步的問題。但是現有的串行載波恢復方?法一次只對一個接收信號符號進行載波恢復運算，即需要所實現載波恢復的器件在一個接收信號符號周期內完成一次乘法運算。這一屬性對器件的乘法速度提出了很高的要求，從而限制了整個全數字接收機的運算速度。?

目前電子芯片的速度瓶頸主要來自于乘法速度的限制。而采用串行載波恢復方法的全數字接收機對芯片的乘法速度提出了很高的要求，即在一個接收信號符號周期內完成一次乘法運算。這一屬性限制了全數字接收機的整體運算速度，不適應目前的高速信號傳輸和處理的需求。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于全數字接收機的載波恢復方法及裝置，在相同處理速度下降低對芯片乘法速度的要求，提高全數字接收機的整體處理速度。?

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：?

一種用于全數字接收機的載波恢復方法，該方法包括以下步驟：?

S1，將帶有殘留載波角頻率和初始載波相位的若干個信號?并行地以各自估計的相位進行相位旋轉得到?

S2，對?中的分量并行提取出各自的載波相位誤差信號得到?

S3，通過環路濾波器對?進行多階積分得到跟蹤信號的載波頻率和相位誤差的控制字信號；?

S4，根據控制字信號生成用于載波相位補償的相位信號并反饋；?

S5，根據反饋的相位信號去除?中殘留的相位誤差。?

優選地，步驟S3中，對?中的分量并行進行多階積分，每階積分通過將?中全部分量累加并延遲反饋的方式來實現。?

優選地，步驟S3中，對?進行多階積分包括步驟：將?中的全部分量累加并延遲反饋得到第一個積分輸出的標量值，將所述標量值與?中屬于?中最新接收信號的分量累加并作為下一個積分的輸入；?后面每一個積分的輸入取?中屬于?中最新接收信號的分量與上一個積分的輸出標量值的累加和。?

優選地，步驟S3中，對?進行多階積分包括步驟：將?中的全部分量累加并延遲反饋得到第一個積分輸出的標量值，將所述標量值與?中全部分量的平均值累加并作為下一個積分的輸入；后面每一個積分的輸入取?中全部分量的平均值與上一個積分的輸出標量值的累加和。?

優選地，步驟S3中，對?中的分量進行二階積分，所延遲的時間為?中一個信號的時間。?

本發明還提供了一種用于全數字接收機的載波恢復裝置，該裝置包括：若干個相位旋轉單元，每個相位旋轉單元接收一個帶有殘留載波角頻率和初始相位的信號，各相位旋轉單元對其接收的信號以各自估計的相位進行相位旋轉得到?根據反饋的的相位信號去除?中殘留的相位誤差；若干個相位誤差檢測單元，對?中的分量并行提取出各自的載波相位誤差信號得到?環路濾波器，用于對?進行多階積分得到跟蹤信號的載波頻率和相位誤差的控制字信號；數字控制振蕩單元，用于根據控制字信號生成用于載波相位補償的相位信號并反饋至相位旋轉單元。?