载波频偏的补偿方法及装置、接收系统的制作方法_3

文档序号:9581675阅读:来源:国知局
的所有扫频频点逐个扫描。
[0081]在检测到有效信号后,则可以从当前扫频频点开始,按照步骤S601所确定的扫频步长对扫频范围内的所有扫频频点扫频一周。仍以上述扫频范围内含有P1、P2、…、P10、P11共11个扫频频点为例,假设当前扫频频点为P5,则扫频一周是指从P5开始,按照扫频步长逐个对P5、P6、P7、P8、P9、P10、PI 1、P1、P2、P3、P4共11个扫频频点各扫频一次。将对上述11个扫频频点各扫频一次的时间范围称为一个扫频周期。
[0082]当前频点P5也可以理解为是在为获取频偏估计值时进行扫频的初始频点。在从初始频点开始扫频时,开始记录扫频次数,每扫频一个扫频频点,扫频次数加1,则一个扫频周期内扫频的次数应该为11次,即一个扫频周期内扫频的次数和扫频范围内的频点的个数应该相同。
[0083]在步骤S605执行的过程中,需要对扫频周期内的各扫频频点计算该扫频频点所对应的接收信号的信号强度指示值,并由该扫频频点的频率值调整接收端的振荡信号发生器所产生的本振信号的频率。
[0084]执行步骤S606,由当前扫频频点的频率值调整接收端的本振信号的频率。
[0085]由于当接收端的振荡信号发生器所产生本振信号频率越接近载波频率时,通过接收端的下变频处理后的接收信号的信号强度指示值也越大。所以为了捕捉到载波频偏,可以使本振信号的频率跟随扫频频点的变动而变动,则当计算到接收信号的信号强度指示值最大时,可以根据此时接收信号所对应的扫频频点的频率值确定载波频偏值。
[0086]执行步骤S607,计算当前扫频频点所对应的接收信号的信号强度指示值。
[0087]在对接收端的本振信号的频率根据当前扫频频点的频率值进行调整后,计算当前接收信号的信号强度指示值,并将该信号强度指示值作为当前扫频频点所对应的接收信号的信号强度指示值。为了便于后续利用扫频周期内的各扫频频点所对应的接收信号的信号强度指示值确定载波频偏的估计值,所以在本步骤中可以对当前接收信号的信号强度指示值对应的扫频频点进行相应的记录。
[0088]执行步骤S608,判断扫频次数是否达到频道数目。
[0089]当检测到有效信号后,需要从初始扫频频点开始,对扫频范围内的所有扫频频点扫频一周,所以需要实时判断是否已对扫频范围内的所有扫频频点都已进行扫频,即可以通过所记录的扫频次数进行判断。如上所述,若扫频频道数目为11个,则当扫频频道的次数达到11次时,可以确认已对扫频范围内的所有扫频频点扫频一周。
[0090]在步骤S608判断结果为是时,执行步骤S609 ;否则说明扫频周期内还有其它扫频频点没有被扫描,需要返回执行步骤S605,直到扫频次数达到扫频频道数目为止。
[0091]步骤S609,将扫频周期内得到的信号强度指示值中的最大值所对应的扫频频点的频率值确定为载波频偏的估计值。
[0092]由于当接收端的振荡信号发生器所产生的本振信号的频率越接近载波频率时,接收信号的信号强度指示值也越大。所以当在扫频周期内得到接收信号的信号强度指示值最大值时,所对应的扫频频点的频率值也应该最接近载波频偏,所以可以将信号强度指示值中的最大值所对应的扫频频点的频率值确定为载波频偏的估计值。
[0093]执行步骤S610,根据上述载波频偏的估计值调整接收端的本振信号频率,实现对载波频偏的粗补偿。
[0094]将上述载波频偏的估计值反馈给振荡信号发生器,和振荡信号发生器预先设定好的频率控制字相加以调整输出本振信号的相位,即实现根据载波频偏的估计值调整相应的本振信号的频率值,由此可以使接收信号和本振信号的载波频偏被控制在较小范围内。
[0095]由于载波频偏实际上是指接收信号载波频率值与由扫频频点的频率值所控制的接收端的本振信号的载波频率之间的偏差,假设在本实施例中,由步骤S601所设置的扫频步长为20KHz,即相邻的扫频频点之间的频率差值为20KHz,即如上所述的P1、P2、…、P10、P11这11个扫频频点任意相邻的两个频点之间的频率差值为20KHz。
[0096]以接收信号与本振信号的载波频偏实际值在P2和P3之间为例进行说明,若所述载波频偏实际值更靠近P2,即该实际值和P2之间的差值绝对值小于二分之一步长,具体地,若实际值大于P2-10KHZ而小于P2+10KHZ,则由P2所确定的接收信号的信号强度指示值应该更大,此时应该基于P2确定载波频偏;若所述载波频偏实际值更靠近P3,即P3和所述实际值之间的差值绝对值小于二分之一步长,具体地,若实际值大于P3-10KHZ而小于P3+10KHZ,则此时由P3所确定的接收信号的信号强度指示值应该更大,应该基于P3确定载波频偏,由此可见,在由P2或者P3确定载波频偏后,接收信号与本振信号的载波频偏的范围会被控制在[一 10,+10]KHz之内,即会被控制在+/-(1/2X step)之内,其中,st印是指所述扫频步长的频率值。所以,在对载波频偏进行粗补偿后,载波频偏的范围就会被控制在如上所述的较小的载波频偏范围之内。
[0097]进行载频频偏的细补偿时只要在此范围之内进行频偏补偿即可。在步骤S610之后,可以输出一个进行载波频偏的细补偿的使能信号,使能对载波频偏进行更精确的补偿。
[0098]步骤S611,在所述载波频偏范围内对所述接收信号进行频偏细补偿,以实现对载波频偏的细补偿。
[0099]所述载波频偏细补偿的方法,可以采用现有技术中的频偏补偿方法进行补偿,如采用通信系统中原有的频偏补偿算法。以频移键控(FSK, Frequency Shift Keying)调制的信号为例,可以首先找出解调信号中的频率最大值和最小值,并取其平均值以得到由于载频偏移引起的直流偏移,并将该偏移值送给振荡信号发生器和预先设置好的频率控制字相加以调整输出本振信号的相位,以实现对载波频偏的细补偿。通过所述载波频偏的细补偿可以对之前所得到的载波频偏的估计值进行进一步的调整。
[0100]在本实施例所提供的载波频偏的补偿方法中,由于载波频偏的细补偿是在对载波频偏进行粗补偿之后进行的,所以无论采用什么样的细补偿方案都不会影响之前的粗补偿结果,所以本实施例所提供的载波频偏的粗补偿方法是可以嵌入到任何的通信系统中的,且在对所述载波频偏进行粗补偿后,再进行载波频偏的细补偿时,是在较小的频偏范围内进行的,可以有效提高载波频偏估计的精度。在本实施例中,载波频偏的粗补偿方法以及细补偿方法相互配合,可以取得更好的补偿效果。
[0101]在本实施例中,通过步骤S604检测到有效信号后,开始通过扫频方式获取扫频周期内的各频点对应接收信号的信号强度指示值,查找扫频周期内最大的信号强度指示值所对应的扫频频点的频率值进而确定载波频偏的估计值。在接收信号存在较大的载波频偏时,通过设置合适的扫频步长和扫频频道数目,仍可以完成载波频偏的估计,有效扩展了载波频偏的补偿范围。
[0102]本实施例提供的方法可以兼容通信系统的多种调制方法,可以很方便的嵌入到现有的通信系统中,方法简单,有效,兼容性较强。
[0103]对应上述方法,本发明实施例还提供一种接收系统,图7是本实施例提供的接收系统的结构示意图。
[0104]如图7所示,所述接收系统主要包括载波频偏粗补偿装置U11和载波频偏细补偿装置U12。参考图1,所述接收系统还包括混频器11、振荡信号发生器12、低通滤波器13、解调单元14。
[0105]所述载波频偏粗补偿装置U11包括信号强度获取单元16、扫频单元17和有效信号检测单元18。
[0106]所述信号强度获取单元16,用于针对扫频范围内的各扫频频点,分别计算接收信号的信号强度指示值。
[0107]所述扫频单元17,用于对扫频范围内的各扫频频点进行扫频,并基于所述信号强度指示值及其分别对应的扫频频点的频率值,确定载波频偏的估计值;所述扫频频点用于调整接收端本振信号的频率。
[0108]所述扫频单元17包括初始频点确定子单元171、扫描子单元172和估计子单元173。
[0109]所述初始频点确定子单元171用于在所述有效信号检测单元检测到有效信号时所对应的扫频频点确定为初始频点。
[0110]所述扫描子单元172用于按照预设的扫频频道数目从初始频点对所述扫频范围内的所有扫频频点逐个进行扫频。
[0111]所述估计子单元173用于将所述信号强度指示值中的最大值所对应的扫频频点的频率值确定为所述载波频偏的估计值。
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