[發明專利]應用于矢量信號分析儀平臺的實現5G信號同步處理的系統及其方法

有效

• 申請號: 201911330072.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111049772B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 陳麗;徐林
• 申請（專利權）人: 上海創遠儀器技術股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

本發明涉及一種應用于矢量信號分析儀平臺的實現5G信號同步處理的系統，包括數據緩存模塊，與數據源相連接，用于在同步處理前對數據進行緩存；變頻模塊，與所述的數據緩存模塊相連接；濾波及降采樣模塊，與所述的變頻模塊相連接；滑動相關模塊，與所述的濾波及降采樣模塊相連接。本發明還涉及一種實現針對矢量信號分析儀平臺的5G信號同步處理方法。采用了本發明的應用于矢量信號分析儀平臺的實現5G信號同步處理的系統及其方法，將信號采樣率降到7.68Mbps，再做滑動相關。5G信號同步采用軟硬件相結合來實現，大大提高了5G信號同步的處理速度，以及矢量信號分析儀平臺的分析速度，減少了資源占用率。

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及信號處理領域，具體是指一種應用于矢量信號分析儀平臺的實現5G信號同步處理的系統及其方法。

背景技術

數字通信的發展對測試提出了更高更新的要求，測量儀器—矢量信號分析儀以其能夠全面地對各種調制模式的信號作精準的測量和分析的強大功能，在發射機和接收機測試中起著至關重要的作用。

第五代移動通信技術，簡稱5G，是最新一代蜂窩移動通信技術。目前3GPP協議已經有比較完善的5G通信協議。5G的性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。其中高數據速率和減少延遲就要求更快的5G信號同步處理技術。

矢量信號分析儀中5G模塊也將必不可少。對于信號分析儀，信號同步是信號分析的前提條件。同步的理論依據是主同步信號PSS具有良好的互相關性，實現方法是本地同步序列與接收信號進行滑動相關。在5G幀結構中，主同步信號PSS、輔同步信號SSS、廣播信道PBCH以及PBCH的參考信號組成SS/PBCH塊，一個無線幀中有多個SS/PBCH塊，不同的SS/PBCH塊包含的主輔同步信號相同。PSS是用來做粗同步、SSS是用來做精同步，PBCH是用來確定幀頭位置。粗同步在軟件實現耗時，將其放在FPGA中實現。FPGA在開始進行粗同步的時候，同時往DDR4中存儲數字基帶IQ數據，用來上傳給上位機進行后續分析。SSS本地序列就有336組，考慮到FPGA資源的占用率，將SSS精同步放在上位機實現。對于5G信號，不同采樣率下OFDM符號長度可配的點數有256、512、1024、2048和4096。如果不做降采樣，滑動相關的窗長就需要按照配置而改變，最大窗長4096，窗長越長，滑動相關運算的點數越多，同步處理速度就越慢；如果不做降采樣，在滑動相關模塊需要更多的濾波器，乘法器，加法器和寄存器來實現上述5種OFDM符號點數的滑動相關，因此提出將信號采樣率降到7.68Mbps，再做滑動相關。5G信號同步采用軟硬件相結合來實現，大大提高了5G信號同步的處理速度，減少了資源占用率。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種滿足處理速度快、資源占用率少、適用范圍較為廣泛的應用于矢量信號分析儀平臺的實現5G信號同步處理的系統及其方法。

為了實現上述目的，本發明的應用于矢量信號分析儀平臺的實現5G信號同步處理的系統及其方法如下：

該應用于矢量信號分析儀平臺的實現5G信號同步處理的系統，其主要特點是，所述的系統包括：

數據緩存模塊，與數據源相連接，用于在同步處理前對數據進行緩存；

變頻模塊，與所述的數據緩存模塊相連接，用于將同步信號通過頻譜搬移至零頻，通過上位機配置的參數計算同步信號與零頻之間的頻率差值；

濾波及降采樣模塊，與所述的變頻模塊相連接，用于提取同步信號并降低信號的采樣率；

滑動相關模塊，與所述的濾波及降采樣模塊相連接，用于計算接收數據與本地PSS序列滑動相關的模值，得到模值大于閾值情況下的時刻和本地PSS序列序號。

較佳地，所述的變頻模塊包括：

變頻信號生成單元，與所述的數據緩存模塊相連接，用于生成變頻信號；