[發(fā)明專利]多通道通信接收系統(tǒng)及其通信方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710070629.7
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN106656900A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余少波
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢米風(fēng)通信技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種多通道通信接收系統(tǒng)及其通信方法。

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有很大的機(jī)會(huì)去改變企業(yè)和城市創(chuàng)造廣闊的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益的方式，但安全、穩(wěn)定連接的前提是捕捉到的所有潛在的窄帶物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用全部進(jìn)行創(chuàng)新與合作。窄帶物聯(lián)網(wǎng)端到端的解決方案，針對低數(shù)據(jù)速率、大規(guī)模終端數(shù)目及廣覆蓋要求等典型的M2M應(yīng)用場景，可以為運(yùn)營商開辟廣闊的物聯(lián)網(wǎng)市場，同時(shí)在政企等行業(yè)領(lǐng)域，如智慧城市、電力和燃?xì)?水務(wù)提供廠商等，有著廣泛的應(yīng)用場景。在多通道通信中，發(fā)送端首先對待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后通過多個(gè)傳輸通道中的一個(gè)傳輸通道將調(diào)制后的信號(hào)發(fā)送至接收端。發(fā)送端所采用的調(diào)制方式以及所選擇的傳輸通道是預(yù)先設(shè)定好的，接收端收到信號(hào)后，只需要針對相應(yīng)的傳輸通道使用相應(yīng)的解調(diào)方式對接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，即可獲得發(fā)送端發(fā)送的傳輸數(shù)據(jù)，完成整個(gè)通信過程。但是，現(xiàn)有多通道通信接收系統(tǒng)的頻偏估計(jì)算法的HLS實(shí)現(xiàn)存在問題，原來的算法存在pi/2的相位模糊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述不足提供一種多通道通信接收系統(tǒng)及其通信方法。

一種多通道通信接收系統(tǒng)，包括射頻接收器1、數(shù)據(jù)整理模塊2、多路分離下變頻模塊3、相位補(bǔ)償模塊4、符號(hào)定時(shí)頻偏校正模塊5以及解調(diào)模塊6連接，所述射頻接收器1的信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)整理模塊2的信號(hào)輸入端連接，所述數(shù)據(jù)整理模塊2的信號(hào)輸出端與多路分離下變頻模塊3的信號(hào)輸入端連接，所述多路分離下變頻模塊3的信號(hào)輸出端與相位補(bǔ)償模塊4的信號(hào)輸入端連接，所述相位補(bǔ)償模塊4的信號(hào)輸出端與符號(hào)定時(shí)頻偏校正模塊5的信號(hào)輸入端連接，所述符號(hào)定時(shí)頻偏校正模塊5的信號(hào)輸出端與解調(diào)模塊6的信號(hào)輸入端連接。

所述射頻接收器1為AD9361射頻接收器。

所述數(shù)據(jù)整理模塊2為中頻數(shù)據(jù)整理模塊。

所述多路分離下變頻模塊3為FFT多路分離與下變頻模塊。

所述解調(diào)模塊6為DBPSK解調(diào)模塊。

所述多通道通信接收系統(tǒng)的通信方法包括以下步驟：

進(jìn)行多信道解調(diào)；

解調(diào)后進(jìn)行中頻數(shù)據(jù)整理；

經(jīng)過整理后的數(shù)據(jù)依次加入FFT進(jìn)行計(jì)算；

對FFT計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相位補(bǔ)償；

將相位補(bǔ)償輸出的頻偏結(jié)果進(jìn)行符號(hào)定時(shí)和頻偏校正；

將符號(hào)定時(shí)和頻偏校正的結(jié)果進(jìn)行解調(diào)。

所述進(jìn)行多信道解調(diào)具體包括以下步驟：

并行處理近千路不同子載波信號(hào)，系統(tǒng)利用AD9361射頻接收器接收到時(shí)域混疊的多路中頻信號(hào)后，進(jìn)行多路下變頻，得到各路基帶信號(hào)，利用FFT快速算法來實(shí)現(xiàn)近千路信號(hào)并行下變頻操作。

所述中頻數(shù)據(jù)整理具體包括以下步驟：

將AD9361射頻接收器采集到的中頻數(shù)據(jù)分為每2048個(gè)數(shù)據(jù)一組，然后依次對每一組進(jìn)行2048點(diǎn)的FFT計(jì)算，

假設(shè)接收到的中頻信號(hào)為

x[n]，n＝0，1，...∞

將中頻信號(hào)分組為2048個(gè)點(diǎn)一組，每組數(shù)據(jù)間隔d個(gè)點(diǎn)，即：

x_new[m]＝x[n+dm]，n＝0，1...2047，m＝0，1...∞

其中m為分組號(hào)，取d＝256，已知射頻模塊AD9361設(shè)置的接收中頻信號(hào)采樣率f_{IF_s}＝409.6khz，分組后的數(shù)據(jù)經(jīng)過FFT后，基帶數(shù)據(jù)采樣率為：

經(jīng)過數(shù)據(jù)分組后的數(shù)據(jù)可以依次加入FFT進(jìn)行計(jì)算，F(xiàn)FT的頻譜分辨率為：

其中N＝2048為FFT點(diǎn)數(shù)；

已知經(jīng)過數(shù)據(jù)分組整理后，第i個(gè)子信道的中頻信號(hào)為：

其中f_c為子信道載波頻率，該信號(hào)經(jīng)過DTFT變換后有：

FFT是DFT的快速變換，DFT由DTFT抽樣得到：

假設(shè)發(fā)送機(jī)信道載頻為200hz*i，那么FFT變換后輸出的第i+1個(gè)頻點(diǎn)便是該子信道

對應(yīng)的基帶數(shù)據(jù)；

通過前面的分析，可以得到第i(i＝0，1，...2047，i＝0為直流)子信道的基帶數(shù)據(jù)為：

其中N是FFT點(diǎn)數(shù)，point為FFT輸出頻點(diǎn)，m為分組標(biāo)號(hào)，d為分組間隔，a_i[n]是i子

信道發(fā)送的信息序列；

經(jīng)過FFT變換后的數(shù)據(jù)采樣率為：

已知發(fā)送數(shù)據(jù)速率為100波特，取d＝256，則每個(gè)符號(hào)對應(yīng)采樣點(diǎn)，即上采樣率為：