[發明專利]一種成形濾波器滾降系數估計方法

無效

• 申請號: 201210022399.4
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN102571033A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王甲峰;尹顯東;李彪;姚軍
• 申請（專利權）人: 成都久鑫電子科技有限公司
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強

技術領域

本發明涉及一種成形濾波器滾降系數估計方法，具體是一種單載波數字調制信號成形濾波器滾降系數估計方法。

背景技術

在單載波數字通信系統中，為了限制信號帶寬，抑制碼間干擾，往往需要對待發送的信號進行成形濾波，所用的濾波器稱為成形濾波器。最常用的成形濾波器是方根升余弦滾降成形濾波器，其優點是：接收端可以采用相同的濾波器實現匹配濾波，而無需專門設計匹配濾波器；而且發送方可以根據信道特性采用不同的滾降系數，以兼顧信道利用率和信號質量。

在某些情況下，如非協作通信中，對于接收方來說，發送方成形濾波器的滾降系數是未知的，而為了進行匹配濾波，又必須選取某一滾降系數。目前通用的方法是，根據工程經驗選擇固定的滾降系數，如0.35在工程中應用最多，那么就可以選擇0.35作為接收匹配濾波器的滾降系數，當然也可以選取其他值如0.5等；這樣，如果發送方采用了不同的濾波器滾降系數，就會造成接收濾波器與發送濾波器之間的失配，影響匹配濾波的效果，進而影響解調器的性能。但是，根據分析可知，滾降系數失配對于接收機性能影響是有限的，也就是說只要接收方所采用的滾降系數與實際滾降系數差得不是太遠，就可以實現有效匹配濾波，因此在工程中，只要能夠實現滾降系數的粗略估計就足夠了。

目前，公開的成形濾波器滾降系數估計方法比較少，主要有兩種：一種方法是根據帶寬與滾降系數和符號速率的關系間接估計成形濾波器的滾降系數，由于信號帶寬的估計精度很難保證，因此這種方法的估計誤差太大，已經影響了匹配濾波的效果；另一種方法是根據基帶信號波形與方根升余弦成形濾波器沖擊響應函數的關系，提取關鍵點參數，利用查表的方法進行估計，雖然這種方法的精度可以滿足工程要求，但是需要大量的符號，計算復雜度高，實時性差。

發明內容

本發明旨在提出一種成形濾波器滾降系數估計方法，特別適用于單載波數字調制信號，根據單載波數字調制信號自相關函數與成形濾波器滾降系數的關系，在采樣率、符號速率及成形濾波器類型已知的前提下，采用查表的方法估計滾降系數，可以在較低的信噪比下利用較少的符號獲得滿足工程需要的估計精度，并且復雜度低，易于硬件實現。

為實現上述目的，本發明的實施方案如下：

一種成形濾波器滾降系數估計方法，對于接收端接收到的被噪聲污染過的信號????????????????????????????????????????????????，其特征在于估計滾降系數的步驟如下：

（1）的采樣率、符號周期及成形濾波器類型已知，在相同的采樣率、符號速率及成形濾波器下，改變滾降系數，構成不同的調制信號序列，并計算每個滾降系數取值下調制序列的值，構造查找表；

（2）估計滾降系數時，分別取實際得到的與,,…,?差的絕對值，并取最小絕對值所對應的查找表中的滾降系數值作為真實滾降系數的估計值，則滾降系數的估計值為：，。

所述信號表示為：

???????????????????????????????（1）

是調制信號，是零均值離散復高斯白噪聲，與相互獨立；

所述調制信號表示為：

????????????????（2）

其中：為調制幅度；為調制相位；為載波頻率；為載波相位；為采樣周期，，為采樣頻率；為傳輸延時；為成形濾波器的沖擊響應函數，這里假設成形濾波器的類型是已知的；為符號周期，它是符號速率的倒數，即，為符號速率；為接收到的符號數；，N為數據長度。?

假設估計期間，載波相位為常數，調制信號均值為0，那么當延時為時，可以得到調制信號的自相關函數為：

?????????（3）

其中“*”表示取共軛運算。

然后，由于噪聲與信號不相關，中的交叉項為0，可得

???????????????????????（4）

其中：

????????（5）

而?，為復基帶符號。計算的數學期望，得

??????????????????????（6）

其中，

?????????（7）

。可見，為實數，因此雖然不一定是實數，但當符號數足夠大時，將趨近于，此時可認為。

?????令，

?????????（8）

則，

???????????????????????（9）

取的絕對值，則

????????????????????（10）