專利名稱：高階qam系統(tǒng)載波恢復(fù)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信和無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及使用同步技術(shù)進(jìn)行高階QAM系統(tǒng)載波恢復(fù)方法及裝置。
背景技術(shù)：
在數(shù)字通信系統(tǒng)中，載波偏移對(duì)QAM調(diào)制過(guò)程影響非常大，這使得載波恢復(fù)技術(shù)顯得尤為重要。因此，載波恢復(fù)是數(shù)字通信系統(tǒng)中一個(gè)必不可少的單元，它的目的是在接收端得到一個(gè)和發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)具有同頻同相的載波信號(hào)。高階的QAM調(diào)制系統(tǒng)對(duì)相位抖動(dòng)很敏感，在載波恢復(fù)后要求的相位抖動(dòng)很小，同時(shí)發(fā)射端和接收端的射頻振蕩器的頻率不匹配，可能會(huì)導(dǎo)致幾百K赫茲的頻率偏差，這就要求載波恢復(fù)環(huán)路應(yīng)具有較大的校正頻率誤差的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決上述問(wèn)題，提供一種高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)方法及裝置，通過(guò)粗載波載波恢復(fù)和細(xì)載波恢復(fù)兩個(gè)過(guò)程，能夠很好的校正較大的頻率誤差，同時(shí)校正載波恢復(fù)后較小的相位抖動(dòng)問(wèn)題，提高了高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)的性能。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)的方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行a、將存在載波干擾的QAM信號(hào)y (η)與由數(shù)控振蕩器產(chǎn)生的本地載波信號(hào)e_j0 (η)進(jìn)行混頻，得到校正后的信號(hào)q(n)，所述η為符號(hào)序列；b、對(duì)校正后的信號(hào)q(n)進(jìn)行I、Q分離，得到I路信號(hào)Q1 (η)和Q路信號(hào)qQ(n)；C、對(duì)所述I路信號(hào)qi(n)進(jìn)行功率檢測(cè)，輸出符合功率檢測(cè)要求的I路信號(hào)qPI(n);對(duì)所述Q路信號(hào)qQ(n)進(jìn)行功率檢測(cè)，輸出符合功率檢測(cè)要求的Q路信號(hào)qPQ (η)；d、對(duì)所述符合功率檢測(cè)要求的I路信號(hào)qPI(n)和符合功率檢測(cè)要求的Q路信號(hào)qPQ(n)分別進(jìn)行極性判決，得到判決后的I路信號(hào)qIS (η)和判決后的Q路信號(hào)qQS (η)；e、利用所述符合功率檢測(cè)要求的I路信號(hào)qPI(n)、符合功率檢測(cè)要求的Q路信號(hào)qPQ(n)、以及判決后的I路信號(hào)qIS(n)和判決后的Q路信號(hào)qQS (η)進(jìn)行相位誤差檢測(cè)，得到相位誤差<K(n)
權(quán)利要求
1.一種高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)的方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行 a、將存在載波干擾的QAM信號(hào)y(n)與由數(shù)控振蕩器產(chǎn)生的本地載波信號(hào)e,ω進(jìn)行混頻，得到校正后的信號(hào)q(n)，所述η為符號(hào)序列； b、對(duì)校正后的信號(hào)q(n)進(jìn)行I、Q分離，得到I路信號(hào)％(η)和Q路信號(hào)qQ(n)； C、對(duì)所述I路信號(hào)％(η)行功率檢測(cè)，輸出符合功率檢測(cè)要求的I路信號(hào)qPI(n);對(duì)所述Q路信號(hào)qQ (η)進(jìn)行功率檢測(cè)，輸出符合功率檢測(cè)要求的Q路信號(hào)qPQ(η)； d、對(duì)所述符合功率檢測(cè)要求的I路信號(hào)qPI(η)符合功率檢測(cè)要求的Q路信號(hào)qPQ (η)分別進(jìn)行極性判決，得到判決后的I路信號(hào)qIS(n)和判決后的Q路信號(hào)qQS(n)； e、利用所述符合功率檢測(cè)要求的I路信號(hào)qPI(η)、符合功率檢測(cè)要求的Q路信號(hào)qPQ(N)、以及判決后的I路信號(hào)qIS(n)和判決后的Q路信號(hào)qQS (η)進(jìn)行相位誤差檢測(cè)，得到相位誤差<K(n)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)方法，其特征是所述步驟c中功率檢測(cè)的方法是 按式(3)首先計(jì)算所述I路信號(hào)qi(m)和Q路信號(hào)qQ (η)的功率之和P (η)，然后按式(4)輸出所述功率之和P (η)大于功率閾值Powerth的I路信號(hào)ρΡΙ(η)和Q路信號(hào)qPQ(n) Qi (η) 12+1 qQ (η) 12=ρ (η) (3) P (η) >powerth(4) 所述功率閾值Powerth按表I確定 表I
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)方法，其特征是所述步驟d中極性判決的方法是 按式(5)對(duì)所述I路信號(hào)qi (η)和Q路信號(hào)qQ (η)進(jìn)行極性判決，將所述I路信號(hào)％(η)和Q路信號(hào)qQ(n)分別判決到對(duì)應(yīng)象限的角分線上，分別得到判決后的I路信號(hào)qIS(n)和判決后的Q路信號(hào)qQS (η)
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)方法，其特征是所述步驟I中相位誤差Pherr (η)按式(6)計(jì)算獲得 pherr (n) =qId (η) · qQ (η) -qQd (η) · qx (η) (6)。
5.一種用于實(shí)現(xiàn)高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)方法的裝置，其特征是包括 混頻器用于將接收到的QAM信號(hào)與數(shù)控振蕩器產(chǎn)生的本地載波信號(hào)進(jìn)行混頻，得到校正后的QAM信號(hào)q (η)； I/Q分離器用于將所述校正后的QAM信號(hào)q(n)分離成I路信號(hào)和Q路信號(hào)； 功率檢測(cè)用于檢測(cè)所述I路信號(hào)和Q路信號(hào)的功率，輸出符合功率檢測(cè)要求的I路信號(hào)qPI(n)和符合功率檢測(cè)要求的Q路信號(hào)qPQ(n)； 鑒頻器鑒頻器由極性判決器、相位誤差計(jì)算器、相位模糊檢測(cè)器、頻率誤差計(jì)算器和一階低通濾波器構(gòu)成，其中所述極性判決器用于實(shí)現(xiàn)功率檢測(cè)后QAM信號(hào)極性的判決；相位誤差計(jì)算器用于完成QAM信號(hào)在極性判決后的相位誤差計(jì)算；相位模糊檢測(cè)器用于檢測(cè)當(dāng)前的頻率誤差是否超過(guò)系統(tǒng)規(guī)定的相位模糊域值；頻率誤差計(jì)算器用于完成利用連續(xù)兩個(gè)QAM信號(hào)的相位誤差得到頻率誤差的計(jì)算；一階低通濾波器用于對(duì)頻率誤差值取平均值；通過(guò)對(duì)所述符合功率檢測(cè)要求的I路信號(hào)qPI(n)和Q路信號(hào)qPQ(n)進(jìn)行極性判決、相位誤差計(jì)算、相位模糊檢測(cè)、頻率誤差計(jì)算和一階低通濾波，輸出用于粗校正的頻率誤差值f errL (η); 鑒相器用于對(duì)所述q(n)信號(hào)的I路信號(hào)qi(n)和Q路信號(hào)qQ(n)進(jìn)行星座點(diǎn)判決得到星座點(diǎn)判決后的I路信號(hào)qId(n)和星座點(diǎn)判決后的Q路信號(hào)qQd(n)，再利用所述％(η)、qQ(n)、qId(n)和qQd(n)進(jìn)行相位誤差檢測(cè)，得到相位誤差值ph_ (η); 模式轉(zhuǎn)換器模式轉(zhuǎn)換器由頻率誤差閾值存儲(chǔ)器、環(huán)路參數(shù)存儲(chǔ)器和模式控制器組成，其中所述頻率誤差閾值存儲(chǔ)器用于存放模式切換的頻率誤差閾值；所述環(huán)路參數(shù)存儲(chǔ)器用于存放頻率誤差值(η)和相位誤差值phe (n)的環(huán)路的參數(shù)；所述模式控制器用于切換載波恢復(fù)模式及環(huán)路參數(shù)；通過(guò)所述模式轉(zhuǎn)換器，完成粗校正模式和細(xì)校正模式之間的轉(zhuǎn)換，輸出頻率誤差值fOTA(n)或相位誤差值phe (η)以及相對(duì)應(yīng)的環(huán)路參數(shù)； 環(huán)路濾波器用于對(duì)頻率誤差值(η)或相位誤差值phOT(n)進(jìn)行環(huán)路濾波，濾除高頻誤差分量，提高系統(tǒng)的抗干擾性能，輸出環(huán)路濾波后的頻率誤差fif(n)或環(huán)路濾波后的相位誤差值phif(n)； 環(huán)路濾波系數(shù)寄存器用于產(chǎn)生環(huán)路濾波系數(shù)； 數(shù)字控制振蕩器用于對(duì)所述環(huán)路濾波后的頻率誤差fif (η)或環(huán)路濾波后的相位誤差值phif(n)進(jìn)行數(shù)控振蕩，產(chǎn)生一個(gè)用于高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)的本地載波信號(hào)e_fMn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高階QAM系統(tǒng)中載波恢復(fù)方法及裝置，本發(fā)明中載波恢復(fù)分為兩個(gè)階段粗載波恢復(fù)階段和細(xì)載波恢復(fù)階段。載波恢復(fù)開(kāi)始默認(rèn)使用基于極性判決算法的粗載波恢復(fù)階段，捕獲相對(duì)較大的頻率誤差，根據(jù)鎖定檢測(cè)的狀態(tài)，當(dāng)頻率誤差校正到低于一個(gè)設(shè)定值后，載波恢復(fù)切換到細(xì)載波恢復(fù)階段，校正殘留頻率誤差和相位誤差。整個(gè)載波恢復(fù)方法裝置具有較寬的頻率誤差捕獲范圍及鎖定后較小相位抖動(dòng)，且載波恢復(fù)的模式切換可靠性高。
文檔編號(hào)H04L27/38GK102891825SQ201210378198
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者陶洪, 吳端, 趙科, 張靖 申請(qǐng)人:安徽省菲特科技股份有限公司