[發明專利]一種信號物理層質量評估的頻率鎖定方法及裝置在審

申請號：	202110330444.1	申請日：	2021-03-24
公開（公告）號：	CN113067580A	公開（公告）日：	2021-07-02
發明（設計）人：	易國鍇;李新橋	申請（專利權）人：	上海仁童電子科技有限公司
主分類號：	H03L7/18	分類號：	H03L7/18;H03L7/08
代理公司：	北京集佳知識產權代理有限公司 11227	代理人：	張東梅
地址：	200233 上海市徐匯區***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種信號物理層質量評估頻率鎖定方法裝置
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【說明書】：

本發明公開了一種信號物理層質量評估的頻率鎖定方法及裝置，實現過程先對采樣信號進行粗略估計，再基于粗略估計值分別進行頻率降低方向和頻率升高方向的信號重采樣，對于重采樣得到的信號，衡量其信號的混亂程度并做出頻率估計調整，這樣，經過反復的多次迭代最終能夠確定準確的頻率修正值，確定準確的信號頻率。該實現方案可在較低采樣率下獲得較高的頻率估計精度，適用于低算力設備的快速計算，或高算力設備對大量對象進行計算；同時對于各種總線信號具有很好的通用性。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，更具體的說，是涉及一種信號物理層質量評估的頻率鎖定方法及裝置。

背景技術

在信號物理層質量評估方面，通常使用眼圖分析法。但是，由于時鐘芯片的差異，信號發射系統與采樣接收系統存在鐘差，因此，要獲得穩定、清晰的眼圖則需要通過接收系統準確估計信號的頻率。圖1為頻率估計存在誤差與否的眼圖對比示意圖，其中左側圖為頻率估計偏差五萬分之一的眼圖，右側圖為頻率估計準確的眼圖。通過圖1，可以發現對于高速信號，即便頻率估計只相差五萬分之一，都無法得到清晰的眼圖，給信號物理層質量評估帶來困難。

一種對于接收數字信號進行頻率估計的方法為數字鎖相環技術，其一般是利用本地生成頻率信號與接收信號做比較，然后在積分器、鑒相器和控制器的作用下，使得本地生成信號逐漸與接收信號頻率匹配，然后讀取本地信號此時的頻率參數作為接收信號的頻率估計值。圖2為數字鎖相環技術的工作結構示意圖，可結合圖2理解其工作過程。

然而，對于上述數字鎖相環技術，如果要獲得較高的精度的頻率估計值，在數字鎖相環計算過程中就需要使用高采樣率的信號，并分析較長時長的信號；同時由于數字鎖相環的環路是迭代方式逐步鎖定的，這樣多次循環就會帶來了大量的計算。因此基于數字鎖相環實現的質量評估存在計算速度慢和評率估計精度差的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供如下技術方案：

一種信號物理層質量評估的頻率鎖定方法，包括：

獲取采樣信號；

對所述采樣信號進行粗略頻率估計，得到粗略頻率估計值；

對于所述粗略頻率估計值，分別在頻率降低方向和頻率升高方向上對所述采樣信號進行重采樣，得到低頻偏差方向信號和高頻偏差方向信號，所述重采樣的過程包括頻率修正值的輸入；

分別確定所述低頻偏差方向信號和所述高頻偏差方向信號在交叉電平范圍的信號分布的亂序情況，得到低頻熵和高頻熵，所述交叉電平范圍的信號分布的亂序情況以熵表示；

對所述低頻熵和所述高頻熵進行鑒別與增益，得到第一頻率修正值，返回所述重采樣的步驟，將所述第一頻率修正值作為重采樣過程的輸入值并進行迭代，直至得到的第一頻率修正值滿足迭代終止條件；

基于滿足所述迭代終止條件的所述第一頻率修正值確定所述采樣信號的信號頻率。

可選的，在所述返回所述重采樣的步驟，將所述第一頻率修正值作為重采樣過程的輸入值并進行迭代前，還包括：

對所述第一頻率修正值進行濾波，得到滿足穩定條件的第一頻率修正值。