本发明涉及微波通讯领域，特别是涉及一种基带信号的处理方法和装置。
背景技术：
随着移动通信网络的发展，尤其是5g(第五代移动通信技术)发展需求，对微波传输设备提出了更高的要求，高发射功率、高效率、兼容现有设备，满足移动通信发展要求。
目前微波设备主要采用开环dpd(数字预失真，digitalpre-distortion)和闭环dpd来解决高发射功率和提高效率的问题，这两种方法均存在问题。
开环dpd和闭环dpd都是对微波链路发射部分信号的失真进行校正，如图1所示，开环dpd和闭环dpd都是在信号经过功率放大单元后采集的反馈信号，没有考虑空间和接收部分对信号的影响。
对于闭环dpd，如图1中虚线链路，闭环dpd由于需要增加一条采样链路来提供反馈信息计算以dpd系数，进而增加成本、同时如果采样链路出现硬件故障就失去了dpd的作用。
对于开环dpd，虽然没有图1中的虚线链路，但其是在出厂时采集一组离线参数存储在设备中，设备工作是调用相应的dpd参数进行工作。开环dpd存在离线参数采集复杂、成本高、适应能力差、随着设备的使用器件特性变化，dpd离线参数不能改善信号质量，提高设备的发射功率，进而影响网络性能。
因此，现有技术中的开环dpd和闭环dpd实现数字预失真的过程都较为复杂，且实现成本较高，对信号预失真的处理也不准确。
技术实现要素：
本发明提供一种基带信号的处理方法和装置，用以解决现有技术的如下问题：开环dpd和闭环dpd实现数字预失真的过程都较为复杂，且实现成本较高，对信号预失真的处理也不准确。
为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种基带信号的处理方法，包括：接收对端设备根据接收到的基带信号反馈的mse数据值；从预设关系表中确定所述反馈的mse数据值对应的预失真系数中参数的取值范围；其中，所述预设关系表指示mse数据值与预失真系数中参数的对应关系；在所述取值范围中按照第一预设步进值迭代调整预失真系数，直至所述取值范围内的值全部被迭代完；从迭代得到的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定所述最大的mse数据值对应的预失真系数为最佳预失真系数；根据所述最佳预失真系数调整此次待发送的基带信号。
可选的，在所述取值范围中按照预设步进值迭代调整预失真系数，直至所述取值范围内的值全部被迭代完之后，还包括：根据迭代产生的mse数据值与预失真系数中参数的对照关系更新所述预设关系表。
可选的，根据迭代产生的mse数据值与预失真系数中参数的对照关系更新所述预设关系表之后，还包括：从更新的所述预设关系表中的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定选择的所述新的最大的mse数据值对应的预失真系数中参数的取值范围；在所述取值范围中按照第二预设步进值迭代调整预失真系数，直至所述取值范围内的值全部被迭代完。
可选的，接收对端设备根据接收到的基带信号反馈的mse数据值之前，还包括：构建初始的所述预设关系表；从初始的所述预设关系表的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定选择的所述最大的mse数据值对应的预失真系数为初始预失真系数；根据所述初始预失真系数调整待发送的初始基带信号。
可选的，构建初始的所述预设关系表，包括：在预失真系数包括三个参数时，设置第一个参数不为零，除所述第一个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定所述第一个参数的最佳值；固定所述第一个参数的最佳值、并设置第二个参数不为零，除所述第一个参数和所述第二个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照所述第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定确定所述第二个参数的最佳值；固定所述第一个参数的最佳值和所述第二个参数的最佳值、并设置第三个参数不为零，除所述第一个参数、所述第二个参数和所述第三个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照所述第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定确定所述第三个参数的最佳值。
另一方面，本发明还提供一种基带信号的处理装置，包括：接收模块，用于接收对端设备根据接收到的基带信号反馈的mse数据值；参数确定模块，用于从预设关系表中确定所述反馈的mse数据值对应的预失真系数中参数的取值范围；其中，所述预设关系表指示mse数据值与预失真系数中参数的对应关系；迭代确定模块，用于在所述取值范围中按照第一预设步进值迭代调整预失真系数，直至所述取值范围内的值全部被迭代完；从迭代得到的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定所述最大的mse数据值对应的预失真系数为最佳预失真系数；调整模块，用于根据所述最佳预失真系数调整此次待发送的基带信号。
可选的，所述迭代确定模块，还用于在所述取值范围中按照预设步进值迭代调整预失真系数，直至所述取值范围内的值全部被迭代完之后，根据迭代产生的mse数据值与预失真系数中参数的对照关系更新所述预设关系表。
可选的，所述迭代确定模块，还用于从更新的所述预设关系表中的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定选择的所述新的最大的mse数据值对应的预失真系数中参数的取值范围；在所述取值范围中按照第二预设步进值迭代调整预失真系数，直至所述取值范围内的值全部被迭代完。
可选的，还包括：构建模块，用于构建初始的所述预设关系表；所述迭代确定模块，还用于从初始的所述预设关系表的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定选择的所述最大的mse数据值对应的预失真系数为初始预失真系数；所述调整模块，还用于根据所述初始预失真系数调整待发送的初始基带信号。
可选的，所述构建模块具体用于：在预失真系数包括三个参数时，设置第一个参数不为零，除所述第一个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定所述第一个参数的最佳值；固定所述第一个参数的最佳值、并设置第二个参数不为零，除所述第一个参数和所述第二个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照所述第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定确定所述第二个参数的最佳值；固定所述第一个参数的最佳值和所述第二个参数的最佳值、并设置第三个参数不为零，除所述第一个参数、所述第二个参数和所述第三个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照所述第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定确定所述第三个参数的最佳值。
本发明利用了微波通信系统的全双工通信机制，在将基带信号发送至对端设备后，根据对端设备反馈的mse数据值来判断预失真系数中参数的取值范围，再在该取值范围内通过预设步进值迭代取值的方式，确定一个更优的mse数据值，再利用该更优的mse数据值对应的预失真系数调整基带信号，利用了对端设备反馈通道提供反馈信息计算预失真系数，具有很强的兼容性和可靠性，解决了现有技术的如下问题：开环dpd和闭环dpd实现数字预失真的过程都较为复杂，且实现成本较高，对信号预失真的处理也不准确。
附图说明
图1是现有技术中传统dpd模型；
图2是本发明第一实施例中基带信号的处理方法的流程图；
图3是本发明第二实施例中基带信号的处理装置的结构示意图；
图4是本发明第二实施例中基带信号的处理装置的优选结构示意图；
图5是本发明第四实施例中基带信号的处理流程图；
图6是本发明第四实施例中反馈通道示意图；
图7是本发明第四实施例中adpd内部工作流程图；
图8是本发明第四实施例中系数训练器的搭建示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术的如下问题：开环dpd和闭环dpd实现数字预失真的过程都较为复杂，且实现成本较高，对信号预失真的处理也不准确；本发明提供了一种基带信号的处理方法和装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明第一实施例提供了一种基带信号的处理方法，该方法的流程如图2所示，包括步骤s202至s210：
s202，接收对端设备根据接收到的基带信号反馈的mse数据值。
s204，从预设关系表中确定反馈的mse数据值对应的预失真系数中参数的取值范围；其中，预设关系表指示mse数据值与预失真系数中参数的对应关系。该过程预先建立了预设关系表，因此，可以查询mse数据值和预失真系数中参数的对应关系；对于预失真系数，其可能包含多个参数，通常情况下，考虑到预失真系数是在微波通信中的应用，因此，预失真系数可以包括三个参数，每个参数都是以复数形式存在的。
实现时，由于存在预设关系表，因此，就可以根据收到的mse数据值在预设关系表中查找，来确定预失真参数的系数的取值范围。例如，接收到的mse数据值为46，则可以在预设关系表中查找mse数据值为46时对应的每个参数的取值范围。
s206，在取值范围中按照第一预设步进值迭代调整预失真系数，直至取值范围内的值全部被迭代完。在确定的每个参数的取值范围后，在这个取值范围内，用第一预设步进值来进行迭代，以确定取值范围内每个参数的所有取值以及对应的mse数据值。
s208，从迭代得到的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定最大的mse数据值对应的预失真系数为最佳预失真系数。在确定了一个最大的mse数据值后，根据该mse数据值来确定预失真系数中各个参数的取值范围，当然，如果预失真系数只考虑一个一级参数，则只需要确定该参数的取值范围即可，如果是两个以上的参数，则需要确定各个参数的取值范围。
s210，根据最佳预失真系数调整此次待发送的基带信号。
本发明实施例利用了微波通信系统的全双工通信机制，在将基带信号发送至对端设备后，根据对端设备反馈的mse数据值来判断预失真系数中参数的取值范围，再在该取值范围内通过预设步进值迭代取值的方式，确定一个更优的mse数据值，再利用该更优的mse数据值对应的预失真系数调整基带信号，利用了对端设备反馈通道提供反馈信息计算预失真系数，具有很强的兼容性和可靠性，解决了现有技术的如下问题：开环dpd和闭环dpd实现数字预失真的过程都较为复杂，且实现成本较高，对信号预失真的处理也不准确。
实现过程中，在取值范围中按照预设步进值迭代调整预失真系数，直至取值范围内的值全部被迭代完之后，根据迭代产生的mse数据值与预失真系数中参数的对照关系更新预设关系表，以便后续预设关系表中的数据可以重新使用，进一步计算更精确的预失真系数。
根据迭代产生的mse数据值与预失真系数中参数的对照关系更新预设关系表之后，从更新的预设关系表中的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定选择的新的最大的mse数据值对应的预失真系数中参数的取值范围；在取值范围中按照第二预设步进值迭代调整预失真系数，直至取值范围内的值全部被迭代完。此过程就是一个二次迭代的过程，二次迭代过程可以进一步增加预失真系数的准确性。
例如，第一次迭代时，通过步进值较大的第一预设步进值进行迭代，确定预失真系数中某个参数的取值范围由[-1,1]变为[0.2，0.6]，则在二次迭代时，由于取值范围变小，且想进一步优化预失真系数，因此，要采用步进值小于第一预设步进值的第二预设步进值来进行第二次迭代，得到的取值范围会相对第一次迭代得到的取值范围更精确，比如第二次迭代后的取值范围由[0.2,0.6]变为[0.34,0.46]。
上述过程是在正常微波通信过程中的过程，然而，在系统初始化阶段，还没有收到对端mse数据值的情况下，需要有个初始的预设关系表，以便根据该预设关系表确定一个模拟最优的mse数据值，并根据该值来确定预失真系数。因此，实现过程中，需要最初就构建一个初始的预设关系表；从初始的预设关系表的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定选择的最大的mse数据值对应的预失真系数为初始预失真系数；再根据初始预失真系数调整待发送的初始基带信号。初始基带信号调整后，发送到对端，就能够接收到对端设备反馈的mse数据值了。
本实施例按照通常情况下预失真系数包括三个参数的情况为说明，构建初始的预设关系表的过程如下，包括：
设置第一个参数不为零，除第一个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定第一个参数的最佳值；固定第一个参数的最佳值、并设置第二个参数不为零，除第一个参数和第二个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定确定第二个参数的最佳值；固定第一个参数的最佳值和第二个参数的最佳值、并设置第三个参数不为零，除第一个参数、第二个参数和第三个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定确定第三个参数的最佳值。
上述过程是以预失真系数包括三个参数为例，当然，如果预失真系数包括四个或五个或者更多的参数时，都是固定已经确定的参数最佳值，设置未确定的某一个参数不为零，其他参数为零，来进行迭代计算。
本发明第二实施例提供了一种基带信号的处理装置，该装置的结构示意如图3所示，包括：
接收模块10，用于接收对端设备根据接收到的基带信号反馈的mse数据值；参数确定模块20，与接收模块10耦合，用于从预设关系表中确定反馈的mse数据值对应的预失真系数中参数的取值范围；其中，预设关系表指示mse数据值与预失真系数中参数的对应关系；迭代确定模块30，与参数确定模块20耦合，用于在取值范围中按照第一预设步进值迭代调整预失真系数，直至取值范围内的值全部被迭代完；从迭代得到的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定最大的mse数据值对应的预失真系数为最佳预失真系数；调整模块40，与迭代确定模块30耦合，用于根据最佳预失真系数调整此次待发送的基带信号。
其中，迭代确定模块30，还用于在取值范围中按照预设步进值迭代调整预失真系数，直至取值范围内的值全部被迭代完之后，根据迭代产生的mse数据值与预失真系数中参数的对照关系更新预设关系表；还用于从更新的预设关系表中的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定选择的新的最大的mse数据值对应的预失真系数中参数的取值范围；在取值范围中按照第二预设步进值迭代调整预失真系数，直至取值范围内的值全部被迭代完。
在一个优选实施例中，上述处理装置还可以如图4所示，包括构建模块50，与迭代确定模块30耦合，用于构建初始的预设关系表；则迭代确定模块30，还用于从初始的预设关系表的多个mse数据值中选择一个最大的mse数据值，并确定选择的最大的mse数据值对应的预失真系数为初始预失真系数；调整模块40，还用于根据初始预失真系数调整待发送的初始基带信号。
其中，构建模块50具体用于：在预失真系数包括三个参数时，设置第一个参数不为零，除第一个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定第一个参数的最佳值；固定第一个参数的最佳值、并设置第二个参数不为零，除第一个参数和第二个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定确定第二个参数的最佳值；固定第一个参数的最佳值和第二个参数的最佳值、并设置第三个参数不为零，除第一个参数、第二个参数和第三个参数外的其他参数为零，通过迭代方式按照第三预设步进值计算mse数据值，并根据计算得到的mse数据值确定确定第三个参数的最佳值。
本发明第三实施例提供了一种数字处理芯片，该数字芯片包括上述第二实施例中的基带信号的处理装置，该基带信号的处理装置以软件形式设置在数字处理芯片中，用来实现微波通信过程中的数字预失真处理过程。本领域技术人员根据上述第二实施例的记载，可以知晓如何设置基带信号的处理装置，此处不再赘述。
本发明第四实施例提供了一种新的微波adpd(全链路数字预失真，alldigitalpre-distortion)的实现方法，该方法可以实现对整个微波链路的数字预失真，以对基带信号进行处理，并且该方法通过软件实现adpd、克服了现有dpd方法的问题，为微波dpd发展提供了一种全新的思路。该实施例主要是利用了微波一跳设备是全双工通信系统，互发互收形成反馈通道，可以利用反馈通道提供反馈信息计算adpd，同时具有很强的兼容性和可靠性，可以满足微波通讯的发展新需求。
本实施例提供的方法是让基带信号通过数字预失真器adpd；数字预失真器满足y＝x(g1+g3|x|2+g5|x|4)传输特性，该方法是通过接收端反馈回来的信号mse(质量指标均方根误差，meansquarederror)的值控制数字预失真器寻找最佳adpd系数(g1，g3，g5)，通过两轮迭代的方式找到最佳adpd系数，寻找adpd系数的方法是固定g3，g5为零，寻找最佳g1；然后，再固定g1为寻找到的最佳值，g5为零，寻找最佳g3；最后固定g1、g3为寻找到的最佳值，寻找最佳g5；在首轮迭代的过程中系数每次迭代的步进为0.1；通首轮迭代后，可以根据mse的变化趋势确定出adpd系数(g1，g3，g5)更小的范围；改变迭代的步进为0.02，通过第二次迭代最终寻找到最佳的adpd系数。微波一跳设备是全双工通信系统，互发互收形成反馈通道，因此可以利用这样的通信特点将接收信号的mse及时通过反向的通道反馈给发射端；发射端调整adpd系数改善信号mse。该方法是通过软件实现adpd功能，通过软件定义mse的计算方法和adpd系数的寻找方法，实现过程较为简单。
对于全双工通信系统，每个设备都是既可以作为发射端，又可以作为接收端，为了清楚的说明发射端和接收端的工作过程，本实施例的发射端至记载发射功能，接收端只记载接收功能，因此，本实施例的技术方案如图5所示，包括：设置在接收端的mse计算模块(通过fpga实现)和设置在发射端的adpd模块，发射端和接收端通过反馈通道交互。本领域技术人员应当理解，本实施例的发射端是具备mse计算模块的，本实施例的接收端也是具备adpd模块的，只是为了清楚的说明，本实施例仅针对单侧功能进行了说明。
其中，接收端的mse计算模块在实现时以fpga的形式存在。均方根误差mse是反映实际信号与理想信号平均误差，根据公式
反馈通道可以如图6所示，微波一跳设备是全双工通信系统，互发互收形成反馈通道；1发2收的时候如实线所示；2发1收将是其的反馈通道，如虚线所示，将2收信号的mse值通反馈通2发1收送到1中adpd模块。
发射端的adpd模块将根据接收的mse值调节预失真系数(g1，g3，g5)，调整的策略是通过两轮迭代找到最佳的预失真系数(g1，g3，g5)，同时mse也是最优的；方法为固定g3，g5为零，寻找最佳g1；然后，固定g1为寻找到的最佳值，g5为零，寻找最佳g3；最后固定g1和g3为寻找到的最佳值，寻找最佳g5；在首轮迭代的过程中系数每次迭代的步进为0.1；通首轮迭代后我们可以根据mse的变化趋势确定出adpd系数(g1，g3，g5)更小的范围；改变迭代的步进为0.02，通过第二次迭代最终寻找到最佳的adpd系数。
现结合附图和具体实施方式对本实施例作进一步的详细描述。
如图5所示，302为apdpd模块，接收来自315的mse值并传给304，数字预失真系数(g1，g3，g5)为复数形式g＝a+bi，a和b的范围[-1,1]；开始时设置g1系数为(a＝1,b＝0)，g3系数为(a＝0,b＝0)，g5系数为(a＝0,b＝0)。302内部工作过程如图7所示，实现的过程中，通过cpu给系数训练器(401)的寄存器设置g1(a＝1,b＝0),g3(a＝0,b＝0),g5(a＝0,b＝0)的值。接收器(404)将接收到的mse数据传递给cpu；cpu将mse和预失真系数(g1，g3，g5)对应关系写成表存储在系数表(403)；完成一次预失真系数(g1，g3，g5)迭代。
如图8所示，为系数训练器的搭建示意图，其中：输入的用户数据x进入系数训练器将分成四路；其中第一路对信号取模；将取模信号分成两路；一路取平方；一路取四次方；第二路信号和g1相乘作为第一路输出；第三路信号将先和取平方的信号相乘，再和g3相乘后作为第二路输出；第四路信号将先和取四次方的信号相乘，再和g5相乘后作为第三路输出；将输出的三路信号合成作为经过预失真的信号y输出。
具体实现时，如图5所示，302输出的y信号，经过303后，在304(信号复用器，generalpurposemultiplexer)与其他数据合路，经过305编码调制后，传递到202上变频后发送到对端。204接收到微波信号将其下变频到中频，205对中频信号进行处理；306对接收信号进行解调解码；通过307将数据分为业务数据和mse数据，业务数据通过309计算mse，根据公式
根据仿真和实际测试验证，可以总结出g1系数a＝1,b＝0；同时通过仿真知道信号的5阶失真对信号影响可以忽略；因此g5系数a＝0,b＝0；所以，主要是寻找最佳的g3系数；g3＝a+bi，a和b的范围[-1,1]，在首轮迭代中设定a和b迭代的步进为0.1，完成首轮迭代后从系数表中选择出mse值好的范围；选择的方法为最好mse±2db对应g3的系数(a,b)；然后在新的系数范围内开始第二轮迭代，迭代的步进为0.02，完成第二轮迭代后，我们在系数表中选出最好mse对应的(g1，g3，g5)系数应用在adpd模块实现对微波系统的数字预失真。
在实际的应用由于无线信道的变化和器件的老化引起特性的变化都会影响预失真的效果；因此我们可以设定实时mse和最佳系数(g1，g3，g5)对应mse做比较，如果误差超过1dbm；系统将重新迭代新的adpd系数；实现对系统实时优化。
通过实际的应用，该方法可以提高发功3-5dbm；通过软件实现对微波全链路的预失真，降低成本，同时克服现有dpd方法的缺点；同时采用软件的方式实现adpd功能，通过软件定义mse的计算方法和adpd系数的寻找方法，方便算法升级及优化，是传统方法无法实现的优点；降低了成本、使系统易维护。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。