[發明專利]一種多路信號同步處理系統及方法

有效

• 申請號: 201310577430.5
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103560805A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 宋方偉;陳航;梅勇;陳剛;黃銳;楊浩瀾
• 申請（專利權）人: 綿陽市維博電子有限責任公司;四川省綿陽西南自動化研究所
• 主分類號: H04B1/7087
• 分類號: H04B1/7087
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及數字信號和無線電測向技術領域，更具體的說，是涉及一種多路信號同步處理系統及方法。

背景技術

無線電定位技術的起源可以追溯到上世紀初，第二次世界大戰的軍事需求和80年代末開始推廣的數字蜂窩移動通信系統分別推動了該項技術在軍事和民用領域的發展。手機相位差定位系統是一種采用接收機天線陣列檢測手機終端產生的特定模式多徑載波信號的幅度和相位特性，提取多徑干擾特征相位差數，然后利用多徑載波信號的相位差來對手機進行定位的方法，在系統中，由于需要多路多徑載波信號的相位進行分析，因此必須保證多路載波信號的時間相關性，在此，需要應用FPGA（Field?Programmable?Gate?Array，現場可編程邏輯門陣列）陣列處理板來實現對信號的處理。

現有技術中，FPGA陣列處理板包括一個電源模塊、四個FPGA處理子模塊、一個FPGA收發模塊、一個互聯芯片組模塊和一個FPGA加載模塊，FPGA處理子模塊和FPGA收發模塊采用全互聯方式連接，每兩個模塊間的互聯帶寬高達1.6B/s，該處理板通過PCI總線、RapidIO總線實現對外的多種高速接口，并搭載了容量為4GB的DDRSDRAM，存儲帶寬高達10688MB/s。雖然能夠同時滿足嵌入式系統對處理能力、存儲容量和接口帶寬高要求的問題，但是其不能夠保證多路載波信號源端的同步采集，也不能保證將多路載波信號在數字下的同步變頻，不能實現對手機進行相位差定位。

基于上述現有技術存在的缺點，如何提供一種多路信號同步處理方法及裝置，保證多路載波信號源端的同步采集，將多路載波信號在數字下實現同步變頻，從而能夠實現對手機進行相位差定位，是本領域人員急需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種多路信號同步處理系統及方法，解決了現有技術中的FPGA陣列處理板不能保證多路載波信號源端的同步采集以及不能實現將多路載波信號在數字下同步變頻這些技術問題，從而實現了對手機進行相位差定位的目的。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種多路信號同步處理系統，該系統應用于手機相位差定位系統中，包括：同步時鐘模塊、FPGA模塊、DSP處理模塊、AD模塊、外部數字接收機以及CPCI接口；

所述同步時鐘模塊用于輸出多路同源的時鐘信號，并將所述多路同源的時鐘信號分別分配給所述FPGA模塊和AD模塊；

所述外部數字接收機用于將接收到的多路載波信號轉換為多路中頻信號傳送到所述AD模塊；

所述FPGA模塊用于根據同源的時鐘信號，控制所述AD模塊對所述多路中頻信號進行同步采樣，將同步采樣后的數據做數字下同步變頻處理得到I/Q數據，并將所述I/Q數據發送到所述DSP處理模塊；

所述DSP處理模塊接收FPGA模塊發送的I/Q數據，并將接收到的I/Q數據進行編碼并加入同步時間戳；

所述CPCI接口用于將多路同步數據傳輸給系統外部的上位機，由上位機利用多路數據的同步時間戳提取出需要的數據，進行相位差分析得到手機的位置坐標。

優選的，所述同步時鐘模塊輸出的多路同源的時鐘信號具體為6路同源的時鐘信號。

優選的，所述同步時鐘模塊具體包括晶振和時鐘分配芯片；

所述晶振用于提供時鐘信號，并驅動時鐘分配芯片工作；

所述時鐘分配芯片用于根據晶振的驅動輸出多路同源的時鐘信號，并將所述多路同源的時鐘信號分別分配給所述FPGA模塊和AD模塊。

優選的，所述FPGA模塊包括2片FPGA處理板；

其中，所述2片FPGA處理板之間具體通過同步信號進行同步。

優選的，所述將接收到的多路載波信號轉換為多路中頻信號具體為將接收到的8路載波信號轉換為8路中頻信號。

優選的，所述AD模塊具體包括4個AD芯片，所述每個AD芯片采集2路中頻信號。

優選的，所述將同步采樣后的數據做數字下同步變頻處理具體為：

將采樣后的數據發送到所述FPGA模塊，所述FPGA模塊利用IP硬核實現多路信號的數字下同步變頻處理。

一種多路信號同步處理方法，該方法應用于手機相位差定位中，包括：

輸出多路同源時鐘信號并將所述多路同源時鐘信號進行分配；

將接收到的多路載波信號轉換為多路中頻信號；

根據同源時鐘信號對所述多路中頻信號進行同步采樣和預處理，將同步采樣后的數據做數字下同步變頻處理得到I/Q數據；