一种基于自动调节权值的分集接收方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信领域，尤其涉及根据分集信道状态自动设置权值的分集接收方法。
【背景技术】
[0002]分集接收是指接收机对收到的多个携带相同原始信息，但相互独立的衰落特性信号，按照一定方式进行合并处理，以增强接收机抗干扰性能，提高接收灵敏度的办法。多分集接收机首先需要保证能够接收到多个独立的、携带同一原始信息的衰落信号，其次需要接收机能够把收到的多个独立的衰落信号进行一定方式的合并，以降低外界干扰的影响。目前主要的合并方式有最大值合并、等增益合并以及最大比值合并，其中以最大比值合并的方法效果最好，但是其信道估计的方法很复杂，而且在快衰落信道中，这种方法的性能会很快恶化，因此需要在最大比值合并的基础上找到一种较简单的，能快速判断接收不同分集信道的信号是否是有效信号，并将接收到的有效信号进行合理、有效合并的方法。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种简单的但是能准确判断分集信号有效性，并进行合理合并的分集接收方法，以提高接收机的接收灵敏度。本发明方法的核心思想是，实时判断各个分集信号的存在与否与信号质量，使得在某一个分集失效、断开的情况下，去掉或尽量减弱该分集在合并中的作用，以减少其对最终分集合并效果的影响，从而可以大幅提高接收机的灵敏度。
[0004]为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现:一种基于自动调节权值的分集接收方法，包括以下步骤:
[0005]I)各硬件电路分别实时监测其与各分集通路的射频线缆的连接状态，根据连接状态判断是否为各分集通路分别分配有效权值；实时计算各分集通路接收信号的相对强度；
[0006]2)根据相对强度与预设门限范围的比较结果为各分集通路分别分配权值；对各分集通路信号的相对强度在预设门限范围内的接收信号分别进行求相处理和滤波处理，每次处理后均对信号进行防止溢出的限位处理；将滤波处理并限位后的信号作为每个分集通路的最终解调?目号；
[0007]3)将各分集通路分配的权值和最终解调信号进行分集合并。
[0008]其中，所述步骤I)中的硬件电路的分集供电通路上使用双三极管做通断控制和短路保护；同时硬件电路的运算放大器电路检测通路电流，将电流变化转换为电平变化，根据电平的高低判断射频线缆的连接状态。
[0009]其中，所述步骤I)中根据连接状态判断是否为各分集通路分别分配有效权值具体为:如果连接良好，则设置权值为有效；如果分集通路断开，则设置权值为无效。
[0010]其中，所述步骤I)中实时计算各分集通路接收信号的相对强度具体为:将各分集通路的接收信号的I数据和Q数据分别求平方再相加，得到的结果作为相对强度。
[0011]其中，所述步骤2)中根据相对强度与预设门限的比较结果为各分集通路分别分配权值具体为:若相对强度低于预设低门限，设置该分集通路的权值为预设低门限值；若相对强度在预设门限范围内，根据相对强度大小设置权值；若相对强度高于预设高门限，设置该分集通路的权值为预设高门限值。
[0012]其中，所述步骤2)中每次处理后均对信号进行防止溢出的限位处理具体为:每次处理后判断信号的数值是否溢出，如果溢出，对该信号进行限位处理；否则，该信号保持不变。
[0013]其中，所述步骤3)具体为:将各分集通路的最终解调信号乘以其权值并将所有分集通路的乘积相加，然后将相加的结果除以各分集通路权值的和得到分集合并的结果。
[0014]本发明相比【背景技术】的优点为:
[0015]与现有技术相比，本发明利用硬件的方法对信号进行实时监控，提供了额外的分集有效性的判断，排除了无效和质量不好的分集信道对整体合并效果的不良影响。此种方法解决了低信噪比和强干扰条件下，尤其是RF前端信号连接不稳以及信道衰落很快的情况下，多分集通道自身对分集接收合并的不良影响，可以大幅提高多分集接收机的灵敏度。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的分集通路的射频线缆的连接状态检测电路结构示意图；
[0017]图2是本发明的分集通路接收信号的相对强度计算方法框图；
[0018]图3是本发明的分集通路接收信号解调流程示意图；
[0019]图4是本发明的分集通路选择实现方法框图；
[0020]图5是本发明的权值分配实现方法框图；
[0021]图6是本发明的分集合并方法公式说明；
[0022]图7是本发明的分集合并方法实现框图；
[0023]图8是本发明的分集接收方法整体实现流程框图。
【具体实施方式】
[0024]下面以三分集通路为例，结合附图对本发明所述方法作进一步详细描述。
[0025]图8是本发明的分集接收方法整体实现流程框图。一种基于自动调节权值的分集接收方法，包括以下步骤:
[0026]I)各硬件电路实时监测各分集通路的连接状态，在FPGA中实时计算各分集通路的接收信号的相对强度；
[0027]如果有断开的分集，自动取消该分集，并将其权值设置为O (表示权值无效);如果被断开的分集重新连接，自动恢复该分集，并根据其信号强弱自动分配权值。
[0028]图1是分集连接状态检测电路结构示意图。该电路主要作用为射频电路供电、射频接口短路保护和射频电缆拔插识别。图中的双三极管可用作供电通路上的开关，其中TRl为供电管，承受较大的工作电流。运放电路为电压比较器，供电电压和输入端电压可承受2V?30V，输出端电压兼容TTL、CM0S。
[0029]正常工作时，F点高电平使得TR2导通，A点为13.2V, D点为12.6V, E点为0V，此时在Rl支路流过一定电流，使TRl导通，电源通过L1-TR1-L2向射频电路供电。
[0030]输出短路时，F点低电平使得TR2截止，A点为13.2V，D点为12.6V，E点为12.6V，此时在Rl支路没有电流流过，TRl截止，电源停止向射频电路供电，起到短路保护的作用。实际测得短路后，TRl的关断时间约为200ns。