專利名稱：全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域的同步裝置，具體涉及的是一種全數(shù)字接 收機(jī)符號定時同步裝置。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展和器件成本的降低，數(shù)字通信系統(tǒng)的收發(fā)信機(jī) 正在向全數(shù)字化、軟件化(軟件無線電體系結(jié)構(gòu))的方向發(fā)展。符號定時是全數(shù) 字接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，是正確抽樣判決的基礎(chǔ)，系統(tǒng)定時的好壞將直接影響其性 能。這也是全數(shù)字接收機(jī)最具有挑戰(zhàn)性的部分。由于信道傳輸延時以及振蕩器工 作不穩(wěn)定引起的時鐘偏移都會使收發(fā)兩端的采樣鐘頻率不完全相同，從而發(fā)射端 和接收端的樣值持續(xù)時間之間存在一個小偏差，這種小偏差累積到一定程度就會 多出一個樣值或者遺漏一個樣值，最終導(dǎo)致接收機(jī)無法正確地收到N個樣點(diǎn)，或 者使采樣無法在最佳時刻進(jìn)行，從而不能正確恢復(fù)原先的數(shù)據(jù)，因此需要對此采 樣鐘頻差進(jìn)行估計和補(bǔ)償，以保證收發(fā)兩端采樣點(diǎn)的時間間隔保持一致，同時保 證在信噪比最大的時間點(diǎn)上進(jìn)行采樣。
對于單載波通信系統(tǒng)而言，定時相位誤差的存在使抽樣時刻不在信噪比最大 的采樣點(diǎn)上，造成星座圖發(fā)散，惡化誤碼性能；而對于多載波通信系統(tǒng)而言，收 發(fā)兩端采樣時鐘頻率偏差除了會引入符號間干擾(ISI)以外，還會引起相位旋 轉(zhuǎn)、幅度衰減，并引入載波間干擾(ICI)，破壞子載波間的正交性，而且其累積 結(jié)果會造成符號定時漂移，從而惡化幀同步的結(jié)果，因而多載波系統(tǒng)對定時誤差 和頻率偏移比單載波調(diào)制更為敏感，其同步精度的要求比單載波調(diào)制更高。綜上
所述，一種高精度的易于實(shí)現(xiàn)的符號定時同步裝置不論對于單載波系統(tǒng)還是多載 波系統(tǒng)都具有重要的價值。
經(jīng)過現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)loyd M. Gardner在《IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS 〉〉 NO. 6， 1993, Pages :998-1008上提出的"Interpolation in Digital Modems-Part II: Implementation and Performance"(數(shù)字調(diào)制角早調(diào)器中的內(nèi)插處理——第二部分實(shí)現(xiàn)及性能，F(xiàn)loyd M. Gardner, 1993年IEEE 通信學(xué)報，第998-1008頁)，該文提出了一種在數(shù)字域利用內(nèi)插濾波器來完成采 樣鐘同步的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，主要由內(nèi)插器、采樣鐘誤差估計器、環(huán)路濾波器、數(shù)控振 蕩器和采樣判決器組成。研究表明通過數(shù)字內(nèi)插來恢復(fù)采樣值的同步裝置成本 低、易實(shí)現(xiàn)，且采用Farrow結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的多項式插值濾波器所需乘法器的數(shù)量僅 為傳統(tǒng)濾波器的一半左右。但由于該符號同步裝置同時完成了樣值內(nèi)插和下采樣 兩個處理，因此無法對過采樣的樣值點(diǎn)進(jìn)行選擇，從而無法確保最終的輸出結(jié)果 是在信噪比最大情況下得到的最佳值，尤其在信道噪聲干擾較為嚴(yán)重或系統(tǒng)采用 的調(diào)制方式階數(shù)較高的情況下，將導(dǎo)致接收機(jī)工作性能的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從數(shù)字通信系統(tǒng)接收機(jī)物理層的角度提出了一 種全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，該裝置能補(bǔ)償信道傳輸延時和收發(fā)信機(jī)兩端 時鐘偏移的影響，確保采樣在最佳抽取時刻進(jìn)行，從而消除系統(tǒng)中的符號間干擾， 使誤碼率最小化。該裝置環(huán)路結(jié)構(gòu)較簡單，易于在數(shù)字域上由硬件實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括內(nèi)插器、采樣時鐘頻率誤 差估計模塊、環(huán)路濾波器、內(nèi)插控制器、采樣時鐘相位誤差計算模塊、采樣相位 選擇控制器，其中
內(nèi)插器，用于在數(shù)字域通過內(nèi)插濾波器對采樣值進(jìn)行修正，使得收發(fā)兩端時
鐘頻率相等；
采樣時鐘頻率誤差估計模塊，用于提取收發(fā)兩端時鐘頻率偏差值； 環(huán)路濾波器，用于跟蹤采樣鐘頻率偏差值；
內(nèi)插控制器，用于計算濾波器的內(nèi)插參數(shù)，控制內(nèi)插器工作過程； 下采樣器，用于對過采樣信號樣值進(jìn)行抽??； 采樣時鐘相位誤差計算模塊，用于估計最佳采樣點(diǎn)位置； 采樣相位選擇控制器，用于確保采樣在最佳時刻進(jìn)行，使誤碼率最??； 上述各模塊之間的信號傳遞關(guān)系為系統(tǒng)過采樣的樣值作為內(nèi)插器的輸入； 內(nèi)插器輸出的調(diào)整后的樣值結(jié)果作為采樣時鐘相位誤差計算模塊的輸入，用以找 到正確的采樣點(diǎn)位置；采樣相位選擇控制器發(fā)出指令控制下采樣器，使其在最佳 時刻完成抽樣；下采樣器輸出的結(jié)果作為采樣時鐘頻率誤差估計模塊的輸入，用以計算采樣鐘頻偏；內(nèi)插控制器根據(jù)環(huán)路濾波器饋入的采樣鐘頻偏值控制內(nèi)插器
的工作過程，實(shí)現(xiàn)對采樣值的正確修正。
本發(fā)明上述的同步裝置中，包括了采樣時鐘頻率偏差補(bǔ)償和定時相位偏差補(bǔ) 償兩方面。其中，內(nèi)插器、采樣時鐘頻率誤差估計模塊、環(huán)路濾波器和內(nèi)插控制 器組成采樣鐘頻偏補(bǔ)償裝置，采樣鐘頻偏補(bǔ)償裝置的作用是通過時域內(nèi)插的方式 調(diào)整收端的采樣時鐘頻率使之盡可能與發(fā)端時鐘頻率相等。當(dāng)收端采樣鐘頻率大
于發(fā)端采樣鐘頻率時，可以內(nèi)插出估計樣值；當(dāng)發(fā)端采樣鐘頻率大于收端采樣鐘 頻率時，可以丟棄掉估計樣值，以保證接收機(jī)以接近發(fā)端的采樣速率將補(bǔ)償后的 樣值送入系統(tǒng)后續(xù)的其他模塊。
所述內(nèi)插器用于對接收到的過采樣值進(jìn)行修正，采用Farrow結(jié)構(gòu)的數(shù)字內(nèi) 插濾波器，以每一個接收樣值為基點(diǎn)，根據(jù)內(nèi)插控制器饋入的參數(shù)tU——即收 端實(shí)際采樣時刻與正確采樣時刻之間的歸一化距離，從而用有限個實(shí)際采樣點(diǎn)來 近似恢復(fù)出最佳采樣時刻的樣值。為了能夠完成丟點(diǎn)或插點(diǎn)的操作，內(nèi)插器由兩 個完全相同的Farrow結(jié)構(gòu)的內(nèi)插濾波器組成，分別稱為主Farrow濾波器和從 Farrow濾波器，F(xiàn)arrow結(jié)構(gòu)可以分為并行濾波器組和乘加單元兩個模塊，由于 主、從Farrow濾波器的結(jié)構(gòu)完全相同，所以該裝置內(nèi)只需要實(shí)現(xiàn)一套并行濾波 器組即可，但乘加單元需要分別實(shí)現(xiàn)以接收不同的內(nèi)插參數(shù)。
所述采樣鐘頻率誤差估計模塊，用于提取收發(fā)兩端時鐘頻率偏差值， 一般以 fs /fs ^表征——即收端采樣鐘頻率與發(fā)端采樣鐘頻率的比值。對于單載波系 統(tǒng)，常用的頻偏估計算法有早-遲門算法、Mueller and Muller算法和Gardner 算法；對于多載波系統(tǒng)，常用基于導(dǎo)頻的采樣鐘頻偏估計算法。
所述環(huán)路濾波器用于跟蹤采樣鐘頻率偏差值，可采用二階濾波器實(shí)現(xiàn)，包含 比例路徑和積分路徑。
所述內(nèi)插控制器根據(jù)環(huán)路濾波器提供的采樣鐘頻偏值，分別計算主、從 Farrow濾波器的內(nèi)插參數(shù)，并控制內(nèi)插結(jié)果的輸出過程——即確定在當(dāng)前狀態(tài) 下，主從Farrow濾波器結(jié)果應(yīng)為同時有效或為同時無效或只有主Farrow濾波器 結(jié)果有效。
本發(fā)明上述的同步裝置中，采樣時鐘相位誤差計算模塊、采樣相位選擇控制 器以及下采樣器組成定時相位偏差補(bǔ)償裝置，定時相位偏差補(bǔ)償裝置用于從過采樣的樣值中找到信噪比最大的采樣點(diǎn)，并將其抽取出來，以保證采樣信號質(zhì)量， 降低誤碼率。
所述采樣時鐘相位誤差計算模塊，用于搜尋所有過采樣點(diǎn)中能量最大的樣 值。由于一個符號周期內(nèi)的各個過采樣點(diǎn)實(shí)際表征的是該符號周期內(nèi)各均分相位 處的樣值，因此選取一段接收數(shù)據(jù)，計算各個采樣點(diǎn)的能量，并按所屬的不同相 位分別求能量之和，找到其中總能量最大的相位位置，并將其序列下標(biāo)號作為相 位估計結(jié)果輸出。
所述采樣相位選擇控制器根據(jù)采樣相位估計結(jié)果，控制下采樣器的樣點(diǎn)選擇 過程。
所述下采樣器對內(nèi)插器輸出的修正后的過采樣樣值進(jìn)行抽取，最終實(shí)現(xiàn)以接 近發(fā)端的采樣速率將最佳采樣位置處的樣值送入系統(tǒng)后續(xù)的其他模塊。
與現(xiàn)有的全數(shù)字接收機(jī)中符號定時同步裝置相比，本發(fā)明所述裝置具有以下 優(yōu)點(diǎn)-
(1) 將采樣時鐘頻率誤差補(bǔ)償和相位誤差補(bǔ)償分開處理。對采樣鐘頻率誤 差的補(bǔ)償可保證收發(fā)兩端采樣頻率一致，對采樣鐘相位誤差的補(bǔ)償可保證輸出結(jié) 果始終為信噪比最大情況下得到的最佳樣值，因而可提升輸出采樣點(diǎn)的精度，提 高系統(tǒng)的整體性能，尤其是在信道噪聲較為嚴(yán)重或系統(tǒng)采用的調(diào)制方式階數(shù)較高 的情況下。
(2) 內(nèi)插器對每一個過采樣點(diǎn)均進(jìn)行插值處理，并設(shè)主、從濾波器對樣值 加以取舍，從而提高計算精度。
(3) 所采用的Farrow濾波器結(jié)構(gòu)使得濾波器參數(shù)最少，從而減少乘法器個 數(shù)，并在實(shí)現(xiàn)時重復(fù)利用輸出結(jié)果，精簡乘法器冗余，提高運(yùn)算效率。
(4) 采樣時鐘相位誤差計算模塊通過對過采樣樣值能量在一段較長時間內(nèi) 的計算比較，得出應(yīng)該選擇的采樣相位，因而可以去除單次估測誤差，提高相位 選擇的準(zhǔn)確性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的總結(jié)構(gòu)框圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的Farrow濾波器框圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的采樣鐘頻率偏差補(bǔ)償裝置框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的定時相位偏差補(bǔ)償調(diào)整框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍不限于下述的實(shí)施例。
圖1示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同歩裝置的總體結(jié)
構(gòu)框圖。
參照圖l，該定時同步裝置包括內(nèi)插器100，采樣時鐘頻率誤差估計模塊 200，環(huán)路濾波器300，內(nèi)插控制器400，下采樣器500，采樣時鐘相位誤差計算 模塊600，采樣相位選擇控制器700。這些部件之間的連接關(guān)系為系統(tǒng)過采樣 輸出與內(nèi)插器100的輸入連接，內(nèi)插器100的輸出同時與下采樣器500的輸入及 采樣時鐘相位誤差計算模塊600的輸入相連接，采樣時鐘相位誤差計算模塊600 的輸出與采樣相位選擇控制器700的輸入連接，采樣相位選擇控制器700的輸出 與下采樣器500的輸入連接，下采樣器500的輸出與采樣時鐘頻率誤差估計模塊 200的輸入連接，采樣時鐘頻率誤差估計模塊200的輸出同時與環(huán)路濾波器300 的輸入以及后續(xù)基帶處理模塊的輸入相連接，環(huán)路濾波器300的輸出與內(nèi)插控制 器400的輸入相連接，內(nèi)插控制器400的輸出與內(nèi)插器的輸入連接。
上述各模塊之間的信號傳遞關(guān)系為系統(tǒng)將12倍過采樣的樣值作為內(nèi)插器 100的輸入，內(nèi)插器100輸出修正后的樣值結(jié)果送入采樣時鐘相位誤差計算模塊 600，采樣相位選擇控制器700根據(jù)采樣時鐘相位誤差計算模塊600計算得出的 正確的采樣點(diǎn)位置，發(fā)出指令控制下采樣器500在最佳時刻完成抽樣；采樣時鐘 頻率誤差估計模塊200使用特定的基于導(dǎo)頻的頻偏估計算法計算得出采樣鐘頻 偏，內(nèi)插控制器400根據(jù)環(huán)路濾波器300饋入的采樣鐘頻偏值控制內(nèi)插器100 的工作過程，實(shí)現(xiàn)對采樣值的正確修正。
內(nèi)插器IOO，用于對接收到的過采樣值進(jìn)行修正，用有限個實(shí)際采樣點(diǎn)來近 似恢復(fù)出最佳采樣時刻的樣值。
采樣鐘頻率誤差估計模塊200，用于提取收發(fā)兩端時鐘頻率偏差值， 一般以 fs' /fs表征，即收端采樣鐘頻率與發(fā)端采樣鐘頻率的比值。
環(huán)路濾波器300用于跟蹤采樣鐘頻率偏差值。內(nèi)插控制器400根據(jù)采樣鐘頻偏值，分別計算主、從Farrow濾波器的內(nèi)插 參數(shù)，并控制內(nèi)插結(jié)果的輸出過程。
采樣時鐘相位誤差計算模塊600，用于搜尋所有過采樣點(diǎn)中能量最大的樣值。
采樣相位選擇控制器700，用于控制下采樣器500的樣點(diǎn)選擇過程。
下采樣器500對內(nèi)插器100輸出的過采樣樣值進(jìn)行抽取，最終實(shí)現(xiàn)以接近發(fā) 端的采樣速率將最佳采樣位置處的樣值送入系統(tǒng)后續(xù)的其他模塊。
圖2示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的符號定時同步裝置的Farrow濾波器框圖。 Farrow濾波器結(jié)構(gòu)可分為并行濾波器組和乘加單元兩個模塊，輸入序列(xj為 A/D轉(zhuǎn)換器的12倍過采樣樣值，內(nèi)插參數(shù)U h是收端實(shí)際采樣時刻與正確采樣時 刻之間的歸一化距離，濾波器的輸出(y。J即為以某一采樣點(diǎn)為基準(zhǔn)，偏移"， 處的內(nèi)插樣值，從而farrow濾波器實(shí)現(xiàn)了用有限個實(shí)際采樣點(diǎn)近似恢復(fù)出最佳 采樣時刻的樣值的目標(biāo)?？紤]到FPGA實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性和占用的資源，本發(fā)明優(yōu)選實(shí) 施例中，每個Farrow濾波器采用4個并行的8抽頭FIR濾波器構(gòu)成。內(nèi)插器的 4個濾波器HM0 HM3參數(shù)為
{0，0，0， 1.00000，0，0,0， 0}
{-0.02971，0.18292，-0.74618, -0.13816， 1.00942，
-0.38219,0.12601, -0.02321}
{0.03621 ，-0.23982， 1.11018，-1.71425， 0.84299，
0.01819,-0.06911， 0.01670}
{-0.00650, 0.05691, -0.36399， 0.85241, -0.85241， 0.36399, -0. 05690， 0. 00650}
圖3示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的符號定時同步裝置的采樣鐘頻率偏差補(bǔ)償裝 置框圖。
內(nèi)插控制器400用于計算主、從Farrow濾波器的內(nèi)插參數(shù)K和v k。在一般 情況下，系統(tǒng)向主Farrow濾波器饋入內(nèi)插參數(shù)K，同時計算下一時刻的內(nèi)插參 數(shù)K+,，并且對下一時刻是否需要丟點(diǎn)或者插點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測式如下
當(dāng)0〈6w〈l時，表示下一個待估計點(diǎn)仍然落在本接收周期Ts收端內(nèi)，需要啟動從Farrow濾波器插出一點(diǎn)，下一時刻向從Farrow濾波器饋入內(nèi)插參數(shù)vk+1= 0 k+i;
當(dāng)l〈9w〈2時，表示下一個待估計點(diǎn)落在了下一個周期1\ 內(nèi)，此時不需 要插點(diǎn)也不需要丟點(diǎn)；
當(dāng)ek+1〉2時，表示下一個待估計點(diǎn)落在了本接收周期后第二個周期L^內(nèi)， 這種情況下，主Farrow在下一個周期就不需要輸出，即丟棄一個點(diǎn)，再下一個 周期內(nèi)主Farrow恢復(fù)工作，輸入?yún)?shù)為9 k+1的小數(shù)部分。
圖4示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的符號定時同步裝置的定時相位偏差補(bǔ)償調(diào)整 框圖。
采樣時鐘相位誤差計算模塊600中通過一個模12計數(shù)器來記錄各采樣點(diǎn)的 相位值，同時設(shè)定12個能量累加寄存器，將各個相位處采樣點(diǎn)的能量相加存于 相應(yīng)寄存器中，然后通過排序算法找到其中數(shù)值最大的那個寄存器，從而得到了 總能量最大的采樣點(diǎn)位置，并將其序列下標(biāo)號作為相位估計結(jié)果輸出。
采樣相位選擇控制器700根據(jù)采樣相位估計結(jié)果，控制下采樣器對內(nèi)插器輸 出的修正后的過采樣樣值進(jìn)行抽取，最終實(shí)現(xiàn)以接近發(fā)端的采樣速率將最佳采樣 位置處的樣值送入系統(tǒng)后續(xù)的其他模塊。
本實(shí)施例中，將采樣時鐘頻率誤差補(bǔ)償和相位誤差補(bǔ)償分開處理，確保輸出 結(jié)果為信噪比最大情況下得到的最佳樣值，在4QAM的調(diào)制方式下，可以使系統(tǒng) 性能獲得3dB以上的增益。
本實(shí)施例中，主、從濾波器同時計算，對每一個過采樣點(diǎn)均進(jìn)行插值處理， 并對樣值加以取舍，與只采用一個濾波器的定時同步裝置相比，可以提高計算精 度。
本實(shí)施例中，采樣時鐘相位誤差計算模塊600是對一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)計算 后，才給出相位選擇值的，這相當(dāng)于對運(yùn)算結(jié)果做了平均處理，因而可以去除單 次估測誤差，防止相位調(diào)整過程中的抖動，提高采樣點(diǎn)選擇的準(zhǔn)確性。
權(quán)利要求
1.一種全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征在于，包括內(nèi)插器、采樣時鐘頻率誤差估計模塊、環(huán)路濾波器、內(nèi)插控制器、采樣時鐘相位誤差計算模塊、采樣相位選擇控制器，其中內(nèi)插器，用于在數(shù)字域通過內(nèi)插濾波器對采樣值進(jìn)行修正，使得收發(fā)兩端時鐘頻率相等；采樣時鐘頻率誤差估計模塊，用于提取收發(fā)兩端時鐘頻率偏差值；環(huán)路濾波器，用于跟蹤采樣鐘頻率偏差值；內(nèi)插控制器，用于計算濾波器的內(nèi)插參數(shù)，控制內(nèi)插器工作過程；下采樣器，用于對過采樣信號樣值進(jìn)行抽?。徊蓸訒r鐘相位誤差計算模塊，用于估計最佳采樣點(diǎn)位置；采樣相位選擇控制器，用于確保采樣在最佳時刻進(jìn)行，使誤碼率最??；上述各模塊之間的信號傳遞關(guān)系為系統(tǒng)過采樣的樣值作為內(nèi)插器的輸入；內(nèi)插器輸出的調(diào)整后的樣值結(jié)果作為采樣時鐘相位誤差計算模塊的輸入，用以找到正確的采樣點(diǎn)位置；采樣相位選擇控制器發(fā)出指令控制下采樣器，使其在最佳時刻完成抽樣；下采樣器輸出的結(jié)果作為采樣時鐘頻率誤差估計模塊的輸入，用以計算采樣鐘頻偏；內(nèi)插控制器根據(jù)環(huán)路濾波器饋入的采樣鐘頻偏值控制內(nèi)插器的工作過程，實(shí)現(xiàn)對采樣值的正確修正。
2. 如權(quán)利要求l所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征是，所述 內(nèi)插器、采樣時鐘頻率誤差估計模塊、環(huán)路濾波器和內(nèi)插控制器組成釆樣鐘頻偏 補(bǔ)償裝置，該裝置通過時域內(nèi)插的方式調(diào)整收端的采樣時鐘頻率使之盡可能與發(fā) 端時鐘頻率相等，在收端采樣鐘頻率大于發(fā)端采樣鐘頻率時，內(nèi)插出估計樣值； 在發(fā)端采樣鐘頻率大于收端采樣鐘頻率時，丟棄掉估計樣值，以保證接收機(jī)以接 近發(fā)端的采樣速率將樣值送入系統(tǒng)后續(xù)的模塊。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征是， 所述內(nèi)插器用于對接收到的過采樣值進(jìn)行修正，采用Farrow結(jié)構(gòu)的數(shù)字內(nèi)插濾 波器，以每一個接收樣值為基點(diǎn)，根據(jù)內(nèi)插控制器饋入的參數(shù)^k—一即收端實(shí) 際采樣時刻與正確采樣時刻之間的索引距離，用有限個實(shí)際采樣點(diǎn)來近似恢復(fù)出最佳采樣時刻的樣值；內(nèi)插器由兩個完全相同的Farrow結(jié)構(gòu)的內(nèi)插濾波器組成， 分別稱為主Farrow和從Farrow, Farrow結(jié)構(gòu)分為并行濾波器組和乘加單元兩 個模塊，由于主、從Farrow濾波器的結(jié)構(gòu)完全相同，所以只需要實(shí)現(xiàn)一套并行 濾波器組，但乘加單元需要分別實(shí)現(xiàn)以接收不同的內(nèi)插參數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征是， 所述的采樣鐘頻率誤差估計模塊用于提取收發(fā)兩端時鐘頻率偏差值，以fs /fs s表征——即收端采樣鐘頻率與發(fā)端采樣鐘頻率的比值。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征是， 所述的環(huán)路濾波器用于跟蹤采樣鐘頻率偏差值，采用二階濾波器實(shí)現(xiàn)，包含比例 路徑和積分路徑。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征是， 所述的內(nèi)插控制器根據(jù)環(huán)路濾波器提供的采樣鐘頻偏值，分別計算主、從Farrow 濾波器的內(nèi)插參數(shù)，并控制內(nèi)插結(jié)果的輸出過程，即確定在當(dāng)前狀態(tài)下，主從 Farrow濾波器結(jié)果為同時有效或為同時無效或只有主Farrow濾波器結(jié)果有效。
7. 如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征是，所述 的采樣時鐘相位誤差計算模塊、采樣相位選擇控制器以及下采樣器組成定時相位 偏差補(bǔ)償裝置，該裝置用于從過采樣的樣值中找到信噪比最大的采樣點(diǎn)，并將其 抽取出來，以降低誤碼率。
8. 如權(quán)利要求1或7所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征是， 所述的采樣時鐘相位誤差計算模塊，用于搜尋所有過采樣點(diǎn)中能量最大的樣值位 置，并將其序列下標(biāo)號作為相位估計結(jié)果輸出。
9. 如權(quán)利要求1或7所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同歩裝置，其特征是， 所述的采樣相位選擇控制器根據(jù)采樣相位估計結(jié)果，控制下采樣器的樣點(diǎn)選擇過 程。
10. 如權(quán)利要求1或7所述的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，其特征是， 所述的下釆樣器對內(nèi)插器輸出的過采樣樣值進(jìn)行抽取，最終實(shí)現(xiàn)以接近發(fā)端的采 樣速率將最佳采樣位置處的樣值送入系統(tǒng)后續(xù)的模塊。
全文摘要
一種數(shù)字通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的全數(shù)字接收機(jī)符號定時同步裝置，包括包括內(nèi)插器、采樣時鐘頻率誤差估計模塊、環(huán)路濾波器、內(nèi)插控制器、采樣時鐘相位誤差計算模塊、采樣相位選擇控制器，系統(tǒng)過采樣的樣值作為內(nèi)插器的輸入；內(nèi)插器輸出的調(diào)整后的樣值結(jié)果作為采樣時鐘相位誤差計算模塊的輸入，用以找到正確的采樣點(diǎn)位置；采樣相位選擇控制器發(fā)出指令控制下采樣器，使其在最佳時刻完成抽樣；下采樣器輸出的結(jié)果作為采樣時鐘頻率誤差估計模塊的輸入，用以計算采樣鐘頻偏；內(nèi)插控制器根據(jù)環(huán)路濾波器饋入的采樣鐘頻偏值控制內(nèi)插器的工作過程，實(shí)現(xiàn)對采樣值的正確修正。本發(fā)明環(huán)路結(jié)構(gòu)較簡單，易于在數(shù)字域上由硬件實(shí)現(xiàn)。
文檔編號H04L7/00GK101299657SQ20081003956
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者戴文怡, 峰 楊, 翁志遠(yuǎn), 良 錢, 韓書平 申請人:上海交通大學(xué)