[發(fā)明專利]基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法及系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111022592.3 | 申請日： | 2021-09-01 |
| 公開（公告）號： | CN113923087A | 公開（公告）日： | 2022-01-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊李杰;勵翔東;盧昊;鄧慶文;許桐愷;沈思逸;曾玉明;徐志偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 之江實(shí)驗(yàn)室 |
| 主分類號： | H04L27/00 | 分類號： | H04L27/00 |
| 代理公司： | 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200 | 代理人： | 邱啟旺 |
| 地址： | 310023 浙江省杭州市余*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 特定 天線 陣列 切換 順序 載波 頻率 偏移 誤差 消除 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法，其特征在于，所述特定天線陣列包括一個參考天線和l個以參考天線為圓心排布的陣列天線構(gòu)成的均勻圓形陣列。該方法具體包括以下步驟：
(1)擁有特定天線陣列的接收機(jī)分時切換接收定頻擴(kuò)展信號，對每一根天線接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行I/Q兩路數(shù)據(jù)采樣；分時切換的順序?yàn)閰⒖继炀€、陣列天線交錯切換，且陣列天線根據(jù)特定天線陣列順時針或逆時針進(jìn)行切換，每個陣列天線激活一次，參考天線激活l次。
(2)對步驟(1)中獲取到的每一個有效I/Q采樣數(shù)據(jù)利用公式計(jì)算采樣點(diǎn)相位；
(3)取步驟(2)中采樣自參考天線且相隔時間為載波周期整數(shù)倍的數(shù)據(jù)點(diǎn)相位進(jìn)行對比并計(jì)算載波頻率偏移帶來的平均相位誤差；
(4)利用步驟(3)中計(jì)算得出的平均相位誤差計(jì)算出除參考天線外的每個有效I/Q數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的實(shí)際相位偏移量并進(jìn)行補(bǔ)償，消除載波頻率偏移誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法，其特征在于，均勻圓形陣列中的各陣列天線與參考天線的距離為半個載波波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法，其特征在于，所述陣列天線個數(shù)為8個，天線陣列切換時按照以下順序進(jìn)行：參考天線→陣列天線1→參考天線→陣列天線2→參考天線→陣列天線3→參考天線→陣列天線4→參考天線→陣列天線5→參考天線→陣列天線6→參考天線→陣列天線7→參考天線→陣列天線8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法，其特征在于，所述特定天線陣列中，每一根天線的激活時間為一整個載波周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法，其特征在于，相鄰兩次參考天線激活時采樣的數(shù)據(jù)點(diǎn)相位偏移誤差與相鄰兩次陣列天線激活時采樣的數(shù)據(jù)點(diǎn)相位偏移誤差相等，且以陣列天線1的有效采樣點(diǎn)作為后續(xù)陣列天線對應(yīng)位置有效采樣點(diǎn)的相位基準(zhǔn)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法，其特征在于，所述步驟(4)中，利用步驟(3)中計(jì)算得出的載波頻率偏移量計(jì)算出除參考天線外的每個有效I/Q數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的實(shí)際相位偏移量，具體為：
選取任一陣列天線采集的有效I/Q數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)每個陣列天線與基準(zhǔn)點(diǎn)所在天線的切換順序索引之差絕對值計(jì)算該陣列天線的每個有效I/Q數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的實(shí)際相位偏移量，其中，陣列天線的每個有效I/Q數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的實(shí)際相位偏移量與所述陣列天線與基準(zhǔn)點(diǎn)所在天線的切換順序索引之差絕對值成正比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法，其特征在于，所述步驟(4)中，補(bǔ)償具體為：
其中，n為天線切換順序索引，代表切換順序中第n個被激活的陣列天線實(shí)際采樣的第m個有效I/Q數(shù)據(jù)點(diǎn)，一根天線包含M個有效數(shù)據(jù)點(diǎn)，z為該陣列天線與采樣基準(zhǔn)點(diǎn)的天線的切換順序索引之差絕對值，包含參考天線與陣列天線，為添加補(bǔ)償后的I/Q數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于特定天線陣列切換順序的載波頻率偏移誤差消除方法，其特征在于，基準(zhǔn)點(diǎn)所在天線為切換順序中第一個陣列天線。
9.一種基于權(quán)利要求1-8所述方法的定頻擴(kuò)展信號接收系統(tǒng)，其特征在于，包括：
天線陣列單元，由一個參考天線和l個以參考天線為圓心排布的陣列天線構(gòu)成的均勻圓形陣列組成，用于分時切換接收定頻擴(kuò)展信號，對每一根天線接收到的數(shù)據(jù)都進(jìn)行I/Q兩路數(shù)據(jù)采樣；分時切換的順序?yàn)閰⒖继炀€、陣列天線交錯切換，且陣列天線根據(jù)特定天線陣列順時針或逆時針進(jìn)行切換，每個陣列天線激活一次，參考天線激活l次。
定頻擴(kuò)展信號數(shù)據(jù)處理單元，用于利用公式計(jì)算每個有效I/Q采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)相位。
平均相位差計(jì)算單元，用于根據(jù)采樣自參考天線且相隔時間為載波周期整數(shù)倍的數(shù)據(jù)點(diǎn)相位進(jìn)行對比并計(jì)算載波頻率偏移帶來的平均相位誤差；
實(shí)際相位偏移量計(jì)算單元，用于計(jì)算得出的平均相位誤差計(jì)算出除參考天線外的每個有效I/Q數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的實(shí)際相位偏移量并進(jìn)行補(bǔ)償。
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