基于自適應(yīng)均衡且具有校頻功能的解調(diào)器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域中高速傳輸、并且深衰落、大頻偏條件下的一種基于自適應(yīng)均衡且具有校頻功能的解調(diào)器裝置。特別適用于存有衰落、大頻偏等情況下的無線通信中進行解調(diào)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于高速無線通信系統(tǒng)，其難點在于消除碼間串?dāng)_和抗大頻偏。通常，由于在微波等高頻段通信系統(tǒng)里，頻偏可以達到幾kHz甚至幾十kHz，傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器抗頻偏能力弱，只能通過降低速率或者提高鐘源穩(wěn)定度來解決?；谧赃m應(yīng)均衡且具有校頻功能的解調(diào)器具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于避免上述【背景技術(shù)】應(yīng)用在高速無線通信中的不足之處，將自適應(yīng)均衡器與科斯塔斯環(huán)進行有機結(jié)合，以實現(xiàn)高速通信的抗大頻偏。本發(fā)明與傳統(tǒng)的恢復(fù)裝置相比，不增加設(shè)備，減少了對高穩(wěn)定度鐘源的依賴。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:基于自適應(yīng)均衡且具有校頻功能的解調(diào)器裝置，包括A/D變換器1、數(shù)字下變頻2、NC03、科斯塔斯環(huán)4、內(nèi)插濾波器5、定時提取6、自適應(yīng)均衡器7和電源8 ;所述的A/D變換器I的輸入端口 I接收外部低中頻信號，其輸出端口 2與數(shù)字下變頻2的輸入端口 I相連；數(shù)字下變頻2的輸出端口 2與科斯塔斯環(huán)4的輸入端口 I相連；數(shù)字下變頻2的輸入端口 3與NCOl的輸出端口 I相連；科斯塔斯環(huán)4的輸入端口 I與內(nèi)插濾波器5的輸入端口 I相連；內(nèi)插濾波器5的輸出端口 2與自適應(yīng)均衡器7的輸入端口 I相連；內(nèi)插濾波器5的輸入端口 3與定時提取6的輸出端口 I相連；自適應(yīng)均衡器7的輸出端口 2與定時提取6的輸入端口 2相連；
[0005]A/D變換器I將外部低中頻信號進行固定采樣并輸出采樣值到數(shù)字下變頻2 ;NC03輸出單頻信號至數(shù)字下變頻2 ;數(shù)字下變頻2將收到的采樣值和單頻信號進行相乘處理形成基帶信號，將基帶信號濾除帶外噪聲后輸出至科斯塔斯環(huán)4 ;科斯塔斯環(huán)4將收到的濾除噪聲的基帶信號消除頻偏并輸出至內(nèi)插濾波器5 ;內(nèi)插濾波器5根據(jù)定時誤差信息將消除頻偏的基帶信號內(nèi)插出定時恢復(fù)信號并輸出至自適應(yīng)均衡器7 ;自適應(yīng)均衡器7將定時恢復(fù)信號消除碼間串?dāng)_并輸出抽頭數(shù)值至定時提取6 ;定時提取6將抽頭數(shù)值進行判決，對判決結(jié)果進行環(huán)路濾波并輸出定時誤差信息至內(nèi)插濾波器5。
[0006]其中，所述的科斯塔斯環(huán)4包括乘法器9、判決器10、相位誤差檢測器11、環(huán)路濾波器12和NC013，乘法器9的輸入端口 I與數(shù)字下變頻2的輸出端口 2相連，其輸入端口 3與NC013的輸出端口 I相連，其輸出端口 2分別與判決器10的輸入端口 I和相位誤差檢測器11的輸入端口 I相連；判決器10的輸出端口 2分別與相位誤差檢測器11的輸入端口 2和內(nèi)插濾波器5的輸入端口 I相連；相位誤差檢測器11的輸出端口 3與環(huán)路濾波器12的輸入端口 2相連；環(huán)路濾波器12的輸出端口 I與NC013的輸入端口 2相連；
[0007]乘法器9將濾除噪聲的基帶信號和NC013輸出的單音信號相乘形成零中頻信號并分別輸出至判決器10和相位誤差檢測器11 ;判決器10將零中頻信號進行判決形成消除頻偏的基帶信號并分別輸出至內(nèi)插濾波器5和相位誤差檢測器11 ;相位誤差檢測器11將收到的零中頻信號和消除頻偏的基帶信號進行相位誤差檢測并輸出相位誤差至環(huán)路濾波器12 ;環(huán)路濾波器12將收到的相位誤差進行環(huán)路濾波并輸出平滑后的誤差信號至NC013 ;NC013根據(jù)平滑后的誤差信號生成單音信號并輸出至乘法器9。
[0008]本發(fā)明相比【背景技術(shù)】具有如下優(yōu)點:
[0009]1.本發(fā)明采用了科斯塔斯環(huán)，利用其特用的無需位同步信息，直接采用采樣信號的平方，抗頻偏能力與位同步信息無關(guān)，降低了實現(xiàn)難度，大大提高了設(shè)備的可靠性。
[0010]2.本發(fā)明采用了科斯塔斯環(huán)和自適應(yīng)均衡器巧妙結(jié)合，在消除碼間串?dāng)_的同時具有抗大頻偏的能力，解決了高速無線通信中均衡器抗頻偏能力的難題，減少了對高穩(wěn)定度鐘源的依賴，大大降低了成本。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的電原理方框圖；
[0012]圖2是本發(fā)明科斯塔斯環(huán)實施例的電原理圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0014]參照圖1至圖2，本發(fā)明由A/D變換器1、數(shù)字下變頻2、NC03、科斯塔斯環(huán)4、內(nèi)插濾波器5、定時提取6、自適應(yīng)均衡器7和電源8組成。圖1是本發(fā)明的電原理方塊圖，實施例按圖1連接線路。A/D變換器I的作用對接收到的低中頻信號進行采樣，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后輸出到數(shù)字下變頻2 ;數(shù)字下變頻2的作用是將低中頻的信號與NC03相乘后轉(zhuǎn)化為基帶信號，并對基帶信號進行低通濾波，然后輸出到科斯塔斯環(huán)4 ;科斯塔斯環(huán)4是一種判決反饋型環(huán)路，本發(fā)明直接利用采樣信號的平方進行相位檢測，科斯塔斯環(huán)4消除信號的頻偏后輸出到內(nèi)插濾波器5 ;內(nèi)插濾波器5利用定時提取6輸出的誤差值進行拉格朗日內(nèi)插對信號進行平滑，內(nèi)插濾波器5輸出的值送給自適應(yīng)均衡器7進行自適應(yīng)均衡，補償信道失真；定時提取6根據(jù)自適應(yīng)均衡器7輸出的最大抽頭位置進行實時調(diào)整，輸出定時誤差信息；自適應(yīng)均衡器7將定時恢復(fù)信號消除碼間串?dāng)_并輸出抽頭數(shù)值至定時提取6 ;電源8輸出電壓+V端分別與各部件相應(yīng)的輸入電壓端相連。實施例A/D變換器1、數(shù)字下變頻2、NC03、科斯塔斯環(huán)4、內(nèi)插濾波器5、定時提取6、自適應(yīng)均衡器7和電源8均采用同一塊美國Altera公司生產(chǎn)Cyclone II系列FPGA芯片制作。
[0015]本發(fā)明科斯塔斯環(huán)4的作用是消除信號的頻偏。它包括乘法器9、判決器10、相位誤差檢測器11、環(huán)路濾波器12和NC013，乘法器9將濾除噪聲的基帶信號和NC013輸出的單音信號相乘形成零中頻信號；判決器10將零中頻信號進行判決形成消除頻偏的基帶信號；相位誤差檢測器11將收到的零中頻信號和消除頻偏的基帶信號進行相位誤差檢測；環(huán)路濾波器12將收到的相位誤差進行環(huán)路濾波并輸出平滑后的誤差信號；NC013根據(jù)平滑后的誤差信號生成單音信號。
[0016]本發(fā)明電源8提供各部件的直流工作電壓，實施例采用市售通用集成穩(wěn)壓直流電源塊制作，其輸出+V電壓為+5V、供電電流為1A。
[0017]本發(fā)明簡要工作原理如下:
[0018]本解調(diào)器在收到經(jīng)過采樣、數(shù)字下變頻、低通濾波等輸出的基帶信號后，先利用科斯塔斯環(huán)消除收發(fā)兩端時鐘不同源帶來的頻偏，再利用自適應(yīng)均衡器消除相鄰碼元間的碼間串?dāng)_。
[0019]本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)如下:
[0020]把圖1至圖2中所有電路器件按圖1至圖2連接線路，通過一塊美國Altera公司生產(chǎn)Cyclone II系列FPGA芯片實現(xiàn)，安裝在一塊長、寬分別為280 X 140mm的印制板上，印制板上安裝低中頻輸入信號的端口電纜插座和電源插座，組裝成本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.基于自適應(yīng)均衡且具有校頻功能的解調(diào)器裝置，包括A/D變換器(I)、數(shù)字下變頻(2)、NC0(3)、內(nèi)插濾波器(5)、定時提取(6)、自適應(yīng)均衡器(7)和電源(8)，其特征在于:還包括科斯塔斯環(huán)(4);所述的A/D變換器(I)的輸入端口 I接收外部低中頻信號，其輸出端口 2與數(shù)字下變頻⑵的輸入端口 I相連；數(shù)字下變頻⑵的輸出端口 2與科斯塔斯環(huán)(4)的輸入端口 I相連；數(shù)字下變頻⑵的輸入端口 3與NCO(I)的輸出端口 I相連；科斯塔斯環(huán)⑷的輸入端口 I與內(nèi)插濾波器(5)的輸入端口 I相連；內(nèi)插濾波器(5)的輸出端口 2與自適應(yīng)均衡器(7)的輸入端口 I相連；內(nèi)插濾波器(5)的輸入端口 3與定時提取(6)的輸出端口 I相連；自適應(yīng)均衡器⑵的輸出端口 2與定時提取(6)的輸入端口 2相連； A/D變換器(I)將外部低中頻信號進行固定采樣并輸出采樣值到數(shù)字下變頻(2);NCO(3)輸出單頻信號至數(shù)字下變頻(2);數(shù)字下變頻(2)將收到的采樣值和單頻信號進行相乘處理形成基帶信號，將基帶信號濾除帶外噪聲后輸出至科斯塔斯環(huán)(4);科斯塔斯環(huán)(4)將收到的濾除噪聲的基帶信號消除頻偏并輸出至內(nèi)插濾波器(5);內(nèi)插濾波器(5)根據(jù)定時誤差信息將消除頻偏的基帶信號內(nèi)插出定時恢復(fù)信號并輸出至自適應(yīng)均衡器(7);自適應(yīng)均衡器(7)將定時恢復(fù)信號消除碼間串?dāng)_并輸出抽頭數(shù)值至定時提取(6);定時提取(6)將抽頭數(shù)值進行判決，對判決結(jié)果進行環(huán)路濾波并輸出定時誤差信息至內(nèi)插濾波器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自適應(yīng)均衡且具有校頻功能的解調(diào)器裝置，其特征在于:所述的科斯塔斯環(huán)⑷包括乘法器(9)、判決器(10)、相位誤差檢測器(11)、環(huán)路濾波器(12)和NCO (13)，乘法器(9)的輸入端口 I與數(shù)字下變頻⑵的輸出端口 2相連，其輸入端口 3與NC0(13)的輸出端口 I相連，其輸出端口 2分別與判決器(10)的輸入端口 I和相位誤差檢測器(11)的輸入端口 I相連；判決器(10)的輸出端口 2分別與相位誤差檢測器(11)的輸入端口 2和內(nèi)插濾波器(5)的輸入端口 I相連；相位誤差檢測器(11)的輸出端口 3與環(huán)路濾波器(12)的輸入端口 2相連；環(huán)路濾波器(12)的輸出端口 I與NCO (13)的輸入端口 2相連； 乘法器(9)將濾除噪聲的基帶信號和NC0(13)輸出的單音信號相乘形成零中頻信號并分別輸出至判決器(10)和相位誤差檢測器(11);判決器(10)將零中頻信號進行判決形成消除頻偏的基帶信號并分別輸出至內(nèi)插濾波器(5)和相位誤差檢測器(11);相位誤差檢測器(11)將收到的零中頻信號和消除頻偏的基帶信號進行相位誤差檢測并輸出相位誤差至環(huán)路濾波器(12);環(huán)路濾波器(12)將收到的相位誤差進行環(huán)路濾波并輸出平滑后的誤差信號至NC0(13) ;NC0(13)根據(jù)平滑后的誤差信號生成單音信號并輸出至乘法器(9)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于自適應(yīng)均衡且具有校頻功能的解調(diào)器裝置，涉及無線通信領(lǐng)域。本發(fā)明的解調(diào)器裝置在自適應(yīng)均衡器前端加上科斯塔斯環(huán)，利用科斯塔斯環(huán)的抗大頻偏特點，使解調(diào)器能在大頻偏時能具有去除碼間串?dāng)_的功能。解調(diào)器在收到經(jīng)過數(shù)字下變頻、低通濾波等輸出的基帶信號后，先利用科斯塔斯環(huán)消除收發(fā)兩端時鐘不同源帶來的頻偏，再利用自適應(yīng)均衡器消除相鄰碼元間的碼間串?dāng)_。本裝置具有無需要求通信兩端時鐘源穩(wěn)定度高、可重用性好、性能優(yōu)良的特點，特別適用于微波通信、散射通信等無線信道的高速通信。
【IPC分類】H03D7-14
【公開號】CN104821791
【申請?zhí)枴緾N201510245618
【發(fā)明人】石柳, 王偉
【申請人】中國電子科技集團公司第五十四研究所
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月15日