[發明專利]一種高速并行解調結構中的定時恢復方法、數字通信系統

有效

• 申請號: 202010198329.9
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111490866B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 宮豐奎;吳博;惠騰飛;龔險峰;吳桐
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04L25/03
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種高速并行解調結構中的定時恢復方法，其特征在于，所述高速并行解調結構中的定時恢復方法在基于APRX架構的并行定時恢復結構中增加預濾波器對信號進行預濾波消除定時估計算法自噪聲引入的定時抖動，在并行定時恢復架構中引入預濾波器對接收信號進行預濾波；匹配濾波及預濾波均在頻域進行，且增加的預濾波器頻域系數固定，預置到ROM當中；

根據控制信號讀取FIFO中的并行數據，重疊保留復用，進行FFT變換到頻域；在頻域進行匹配濾波，利用小數間隔糾正定時相偏:在頻域進行預濾波，進行IFFT變換到時域，進行定時誤差估計；環路濾波，產生控制信號及小數間隔。

2.如權利要求1所述的高速并行解調結構中的定時恢復方法，其特征在于，所述高速并行解調結構中的定時恢復方法包括：

(1)將輸入的N₂路并行數據在N₂路并行FIFO中進行緩存，并根據mNCO模塊輸出的控制信號m_i進行讀取，FIFO的工作頻率為f，并行數據速率為f_s，且滿足f≥f_s，i表示第i時刻，N₂為并行路數，決定了并行化處理降低處理速度的倍數；

(2)將N₂路并行FIFO中讀取的N₂路并行數據按照重疊保留法，構造N點序列x_i(n)，其中，N＝N₁+N₂-1表示FFT點數，N₁表示匹配濾波器系數個數，n表示第n路并行數據，i∈N^*,i≥1表示第i時刻；

(3)對x_i(n)做N點FFT，得到對應的N點頻域序列X_i(k),0≤k≤N-1；

(4)在匹配濾波器N₁個系數h(n),0≤n≤N₁-1后補N₂-1個零，對其做N點FFT，得到匹配濾波器的頻域系數H(k),0≤k≤N-1；

(5)將第i時刻的頻域序列X_i(k)與匹配濾波器頻域系數H(k)相乘，得到匹配濾波后的頻域序列Y_i(k),0≤k≤N-1,i∈N^*,i≥1；

(6)根據mNCO模塊輸出的小數間隔值δ_i對Y_i(k)在頻域糾正定時相偏，得到糾正后的頻域序列Z_i(k),0≤k≤N-1,i∈N^*,i≥1：

(7)糾正定時相偏后的N路頻域序列Z_i(k)進行N點IFFT，并取中間N₂路進行下采樣作為定時恢復模塊的輸出；

(8)對預濾波器時域連續沖激響應進行時域采樣，得到N₁個系數的預濾波器時域離散脈沖響應preh(n)：

其中，g_R(t)為接收端匹配濾波器的時域連續沖激響應函數，T為符號周期，T_s為采樣周期，滿足T/T_s＝S，其中S為系統上采樣倍數；

(9)在預濾波器N₁個系數preh(n),0≤n≤N₁-1后補N₂-1個零，對其做N點FFT，得到預濾波器的頻域系數preH(k),0≤k≤N-1：

(10)將糾正定時相偏后的N路頻域序列Z_i(k)與預濾波器頻域系數preH(k)相乘，得到預濾波后的頻域序列D_i(k),0≤k≤N-1,i∈N^*,i≥1：

D_i(k)＝Z_i(k)preH(k),0≤k≤N-1；

(11)對預濾波后的頻域序列D_i(k)做N點IFFT，取中間N₂路進行定時誤差估計；

(12)根據Gardner定時估計算法，利用N₂路并行數據d_i(n)計算第i時刻定時誤差估計值ξ_i：

ξ_i＝mean(ξ′_i)，其中mean(·)表示求平均；

(13)對第i時刻定時誤差估計值ξ_i進行環路濾波，得到環路濾波輸出信號lpf_i；

(14)對環路濾波器輸出信號lpf_i進行累加，得到FIFO控制信號m_i及小數間隔δ_i：

δ′_i＝δ_i-1+lpf_i；