[發明專利]一種用于高速數字通信系統的位同步與濾波聯合實現方法

有效

• 申請號: 201010000265.3
• 申請日: 2010-01-07
• 公開（公告）號: CN101789858A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 楊杰;崔頌祺;卜祥元;劉策倫
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04L25/49
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于高速數字通信系統的位同步與濾波聯合實現方法， 其特征如下：

一、在發射機部分采用一種無重疊分段法對數據的分段濾波進行 處理，包括如下步驟：

步驟1、將待傳輸的二進制數據x(n)作P倍插零，P為任意偶數， 然后每L點切分為一段，最后一段數據不足L點的可補0，得到 x₁，x₂，...x_m共m段數據；

步驟2、選擇FIR濾波器，設其階數為M，且M為任意奇數， 時域系數為h(n)，頻域系數為H(K)，且收、發兩端所用的濾波器完 全一致；令N＝L+2(M-1)且N為2的整數次冪，分別計算步驟1所得 m段數據x₁，x₂，...x_m的N點快速傅里葉變換得到 X₁(K)，X₂(K)，...，X_m(K)，并與濾波器的頻域系數H(K)相乘得

X₁′(K)＝X₁(K)H(K)

X₂′(K)＝X₂(K)H(K)?????????????????

????????????????????????????????(1)

……

X_m′(K)＝X_m(K)H(K)

對上述m個結果X₁′(K)，X₂′(K)，...，X_m′(K)作N點反向快速傅里葉變換 可得圓周卷積結果x₁′，x₂′，...x_m′；

步驟3、將步驟2得到的x₁′，x₂′，...x_m′分別截取前L+M-1點，即為各 段數據濾波后輸出的真值，將其順序拼接串行輸出；

步驟4、將步驟3中的串行輸出的數據送入D/A轉換模塊并調制 到射頻進行無線發射；

二、在接收機部分完成濾波和位同步操作，并將最終輸出的數據 送入后續解調單元，具體處理步驟如下：

步驟1、將s(n)每L+M-1點切分為一段，得到s₁，s₂，...s_m共m段數 據；其中，s(n)是接收機接收信號經過下變頻后的基帶采樣信號， 采樣倍數為P，即一個碼元周期采P個數據點；

步驟2、計算步驟1得到的s₁，s₂，...s_m的N點快速傅里葉變換 S₁(K)，S₂(K)，...，S_m(K)，并分別與濾波器頻域系數H(K)相乘得

R₁(K)＝S₁(K)H(K)

R₂(K)＝S₂(K)H(K)

???????????????????????????????(2)

……

R_m(K)＝S_m(K)H(K)

則R₁，R₂，...R_m是各段數據經收發兩端濾波后的頻譜函數；

步驟3、頻域定時誤差檢測，利用步驟2得到的R₁，R₂，...R_m分 別計算每一段數據的相對定時誤差ε₁，ε₂，...ε_m；具體方法如下式：

ϵ=12π{arg[R(K)]-arg[R(K+NP)]-πT(M-1)}---(3)]]>

在式(3)中，arg()表示對變量求相位且附加限制在(-π，π]區間內，最終 求出的相位差值也應限制在(-π，π]區 間；T為碼元周期，M是濾波器階數，絕對時間誤差ε_T為相對定時誤 差ε與碼元周期T的乘積；

步驟4、將步驟3中得到的ε₁，ε₂，...ε_m以最小距離為準則量 化為0，...，和共P種情況，分別對應于一個碼 元周期中的P個采樣點；

步驟5、通過在頻域進行相位補償的方式對步驟2所得數據完成 定時恢復，具體方法如下式：

R11(K)=R1(K)e-j2πNPϵ1K]]>

R22(K)=R2(K)e-j2πNPϵ2K---(4)]]>

……

Rmm(K)=Rm(K)e-j2πNPϵmK]]>

步驟6、提取最佳采樣點；將步驟5所得的R₁₁，R₂₂，...R_mm分別作 N點反向快速傅里葉變換，得到各段數據的實際濾波結果為 r₁₁(n)，r₂₂(n)，...r_mm(n)，且r₁₁(n)，r₂₂(n)，...r_mm(n)均已糾正了定時誤差，即通 過頻域的相位補償進行時域移位；此時分別對r₁₁(n)，r₂₂(n)，...r_mm(n)作P 倍抽取，且起始點為第M點，則每段可得到L/P點，各段順序銜接 即為已實現位同步的基帶信號采樣點。