信号带宽自适应识别方法和系统的制作方法

专利名称：信号带宽自适应识别方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，更具体地说，涉及一种信号带宽自适应识别方法和系统。
背景技术：
无线电频谱是一种有限的战略资源。随着无线通讯业务发展的要求，以压缩无线 通讯的信道带宽来满足不断增加的用户数量的需求，是必然的趋势。为此，把无线对讲机的 信道带宽从25kHz向12. 5kHz,6. 25kHz过渡势在必行。国外的无线对讲机通信正朝着窄带 6. 25kHz技术发展，6. 25kHz窄带技术是国际数字对讲机发展方向。为了更好的推广窄带数字技术在市场中的应用，欧洲 ETSI (EuropeanTelecommunications Standards Institute,欧沙1、| 电信标准化办会)、欧沙1、| CEPT (Conference Europe of Post and Telecommunications，欧洲由P政禾口电信会议)、美 国FCC(Federal Communications Commission，美国联邦通信委员会)、美国铁路协会、日本 ARIB(Association of Radio Industries and Businesses，日本无线工业及商贸联合会) 等组织都在积极推动频谱资源的有效利用，并积极支持对讲机设备厂商开发出频谱使用效 率高的系统和设备，取得了很大进步。FCC 08-127文中规定，从2011年1月1日起，禁止认 证任何包含25kHz模式的设备，并且鼓励被许可人直接转换成6. 25kHz模式。目前，国家无线电频谱规划处有关对讲机频谱资源会议决议提到，2011年中国将 停止对模拟对讲机型号的核准。我国未来的数字对讲机存在两种制式一种是12. 5kHz带 宽制式，另一种是6. 25kHz带宽制式。为了实现12. 5kHz和6. 25kHz两套标准能够很好的平滑过度，以充分发挥现有设 备的作用，降低一次性更换设备的投入，使同一标准制式下不同带宽的对讲机之间能够实 现无障碍的互通，是十分必要的。目前的无线通信设备例如对讲机支持数字、模拟12. 5k自适应识别。该设备通过 识别同步帧的方式，完成数字与模拟的自适应识别。发明人在实践中发现现有技术会有以下缺陷1)不支持不同带宽之间的自适应识别；2)不支持数字模式之间的自适应识别；3)在空口协议一致的情况下，6. 25kHz可与12. 5kHz标准无法实现互通；4) 一套主机只能支持一种标准。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不同带宽标准之间无法实现互通 的缺陷，提供一种不同带宽标准间隔通信自适应识别方法和系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种信号带宽自适应识别方 法，包括对接收的信号进行中频数字化处理，输出I/Q信号；
依据至少两个信号识别模板识别所述I/Q信号的信号带宽，识别成功后输出已同步的信号流。本发明还构造一种信号带宽自适应识别系统，包括中频数字化处理模块，用于对接收的信号进行中频数字化处理，输出I/Q信号；信号带宽识别模块，用于依据至少两个信号识别模板识别所述中频数字化处理模 块输出的I/Q信号的信号带宽，识别成功后输出已同步的信号流。实施本发明的技术方案，具有以下有益效果采用本发明的无线通信设备例如对 讲机，一旦接收到某一带宽间隔的载波信号，通过依据多个信号识别模板识别多个信号带 宽模式下同步帧信息的差异而完成自适应识别，从而能够切换到匹配的接收、发射模式完 成端到端通信。通过自适应识别带宽模式使得一套设备能够支持至少2套标准，自动识别 出所接收的信号属于哪一种带宽间隔信号。另外，对射频调制带宽的识别和切换由软件自 动处理，对不同调制带宽的接收模式转换无需人工干预，操作简单。


下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是依据本发明一实施例的信号带宽自适应识别方法处理过程示意图；图2是依据本发明一实施例的信号带宽并行自适应识别方法处理过程示意图；图3是依据本发明一实施例的信号带宽串行自适应识别方法处理过程示意图；图4是依据本发明另一实施例的信号带宽自适应识别方法处理过程示意图。图5是图4所示的中频处理和射频处理的电路原理图；图6是依据本发明一实施例的信号带宽自适应识别系统结构示意图；图7是以两个信号模板的并行识别的信号带宽自适应识别系统结构示意图。图8是依据本发明一实施例的数字下变频处理单元的电路原理图；图9、10是图7所示的第一基带处理单元和第二基带处理单元的结构示意图；图11是图7所示的第一带宽自适应识别处理单元和第二带宽自适应识别处理单 元模块示意图；图12是以三个信号模板的并行识别的信号带宽自适应识别系统结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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 不用于限定本发明。图1是依据本发明一实施例的信号带宽自适应识别方法处理过程示意图。该方法 应用于无线通信设备中，例如但不限于对讲机，如图1所示，方法100开始于步骤102。随后，进入下一步骤104，对接收的信号进行中频数字化处理，输出I/ Q (In-phase/Quadrature,同t匿 / ) 言号；随后，进入下一步骤106，依据至少两个信号识别模板识别所述I/Q信号的信号带 宽，识别成功后输出已同步的信号流。最后，方法结束于步骤108。
通常，一个射频信号在极坐标上可以用振幅和相位来表示，在直角坐标上可以用X 和Y的值来表示。但在数字通信系统中，一般X用I来代替，表示同相，而Y用Q来代替，表 示90°相位。 关于“信号识别模板”是指为了识别无线通信设备所使用带宽模式所进行的处 理，每一带宽模式对应一个信号识别模板。下面的实施例会对此进行详细描述。采用本发明技术方案的无线通信设备(例如但不限于对讲机)，一旦接收到某一 带宽间隔的载波信号，通过依据多个信号识别模板识别多个信号带宽模式下同步帧信息的 差异而完成自适应识别，从而能够切换到匹配的接收、发射模式完成端到端通信。通过使用 多个信号识别模板使得一套设备能够支持至少两套标准，自动识别出所接收的信号属于哪 一种带宽间隔信号。在步骤106中，“依据至少两个信号识别模板识别所述I/Q信号的信号带宽，识别 成功后输出已同步的信号流”可通过并行识别的方式实现，也可通过串行顺序识别的方式 实现，当然也可根据需要通过并行和串行结合的方式来实现。下面将结合实施例分别对并 行、串行识别方式进行详细介绍。图2是依据本发明一实施例的信号带宽并行自适应识别方法处理过程示意图。该 方法应用于无线通信设备中，例如但不限于对讲机。如图2所示，方法200开始于步骤202。随后，进入下一步骤204，对接收的信号进行中频数字化处理，输出I/Q信号；随后，进入下一步骤206，将所述I/Q信号并行分为至少两路，并依据所述至少两 个信号识别模板识别每一信号识别模板对应的一路的信号带宽，识别成功后输出已同步的 一路信号流。最后，方法结束于步骤208。对于图2所示的并行识别方式，下面以两个信号识别模板为例(也即以识别两个 信号带宽为例)进行阐述。应当理解的是，此处虽然介绍的是两个模板，但并不作为对本发 明的限制，本发明的技术方案同样适用于三个甚至更多个信号带宽的识别。两个信号识别模板分别称为第一信号识别模板和第二信号识别模板。所述第一信 号识别模板包括第一基带处理、第一带宽自适应识别处理；所述第二信号识别模板包括第 二基带处理、第二带宽自适应识别处理。第一信号识别模板处理的信号带宽例如但不限于 6. 25KHz，第二信号识别模板处理的信号带宽例如但不限于12. 5KHz。例如，还可以是25KHz 以及未来可能会出现的其他可用的信号带宽制式。第一基带处理包括第一带宽滤波和第一鉴频处理，第二基带处理包括第二带宽滤 波和第二鉴频处理。这里的第一带宽滤波对应的是6. 25kHz带宽滤波，第二带宽对应的是 12. 5kHz带宽滤波。第一带宽滤波和第二带宽滤波所对应的频率与信号识别模板对应的频
率一致。第一带宽自适应识别处理包括对第一基带处理输出的信号进行抽样、判决及码 元符号形成处理，输出的符号值经第一符号映射处理后输出对应的比特流，再通过带宽频 率6. 25kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第一帧同步处理，识别所述接收的信号的 带宽频率是否为6. 25kHz。这里，抽样判决采样的时钟频率例如但不限于采用2400bit/s整 数倍的时钟频率。第二带宽自适应识别处理包括对第二基带处理输出的信号进行抽样、判决及码元符号形成处理，输出的符号值经第二符号映射处理后输出对应的比特流，再通过带宽频 率12. 5kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第二帧同步处理，识别所述接收的信号的 带宽频率是否为12. 5kHz。这里，抽样判决采样的时钟频率例如但不限于采用4800bit/s整 数倍的时钟频率。在并行识别中，接收的信号经中频数字化处理后输出I/Q信号。这里的中频数字化处理一般包括模数转换(A/D)、数字下变频、抽取滤波。输出的I/Q信号并行分为两路， 一路依据第一信号识别模板对I/Q信号依次进行第一基带处理、第一带宽自适应识别处 理，识别I/Q信号的信号带宽是否是6.25KHZ。若是6. 25KHz，则经第一带宽自适应识别处 理后，就会实现同步，从而输出已同步的信号流。与此同时，另一路依据第二信号识别模板 对I/Q信号进行第二基带处理、第二带宽自适应识别处理，识别I/Q信号的信号带宽是否是 12. 5KHz。若是12. 5KHz，则经第二带宽自适应识别处理后，就会实现同步，从而输出已同步 的信号流。若接收的信号是6. 25KHz和12. 5KHz中的某一个频率的信号，那么两路中有一 路能够实现同步，另一路不能够同步。同步后不再并行处理，而直接处理相应的支路，未取 得同步的支路自动断开。假设实现同步的信号为6. 25kHz信道间隔信号，则12. 5kHz支路 自动断开，实现同步的支路完成信道解码、信源解码后输出音频、视频或数据信号。若接收的信号的频率既不是6. 25KHz也不是12. 5KHz，那么两路都不能实现同步， 不过可以采用增加信号识别模板来解决这样的问题。目前来说，只有三种信号频率制式， 即6. 25ΚΗζ、12· 5ΚΗζ、25ΚΗζ。而常用的信号频率为6. 25ΚΗζ、12· 5ΚΗζ,因此采用两种信号 识别模板，完全能够解决对接收信号的识别问题。本方案是通讯接收信号处理的一个环节，实现对接收信号调制带宽自动识别和自 动处理的功能。把接收到的射频信号或中频信号通过A/D变换及数字化处理之后分别送给 两个独立6. 25kHz和12. 5kHz解调单元解调，最后自动选择正确的解调信号对外输出。采用本发明的无线通信设备例如对讲机，一旦接收到带宽为6. 25kHz或者 12. 5kHz信道间隔的同一载波信号，通过识别两种模式下同步帧信息的差异而完成自适应 识别，从而能够切换到匹配的接收、发射模式完成端到端通信。通过自适应识别带宽模式使 得一套设备能够支持2套标准，兼容两种带宽模式。自动识别出是6. 25kHz信道间隔信号 还是12. 5kHz信道间隔信号。另外，对射频调制带宽的识别和切换由软件自动处理，对不同 调制带宽的接收模式转换无需人工干预，操作简单。图3是依据本发明一实施例的信号带宽并行自适应识别方法处理过程示意图。该 方法应用于无线通信设备中，例如但不限于对讲机。如图3所示，方法300开始于步骤302。随后，进入下一步骤304，对接收的信号进行中频数字化处理，输出I/Q信号；随后，进入下一步骤306，依次依据所述至少两个信号识别模板识别所述I/Q信号 的信号带宽，若识别成功则直接输出已同步的信号流，若识别失败则继续依序依据下一信 号识别模板识别所述I/Q信号的信号带宽。最后，方法结束于步骤308。对于图3所示的串行识别方式，下面以两个信号识别模板为例(也即以识别两个 信号带宽为例)进行阐述。应当理解的是，此处虽然介绍的是两个模板，但并不作为对本发 明的限制，本发明的技术方案同样适用于三个甚至更多个信号带宽的识别。两个信号识别模板分别称为第一信号识别模板和第二信号识别模板。所述第一信号识别模板包括第一基带处理、第一带宽自适应识别处理；所述第二信号识别模板包括第 二基带处理、第二带宽自适应识别处理。第一信号识别模板处理的信号带宽例如但不限于 6. 25KHz，第二信号识别模板处理的信号带宽例如但不限于12. 5KHz。例如，还可以是25KHz 以及未来可能会出现的其他可用的信号带宽制式。 第一基带处理包括第一带宽滤波和第一鉴频处理，第二基带处理包括第二带宽滤 波和第二鉴频处理。这里的第一带宽滤波对应的是6. 25kHz带宽滤波，第二带宽对应的是 12. 5kHz带宽滤波。第一带宽滤波和第二带宽滤波所对应的带宽频率与信号识别模板对应 的频率一致。第一带宽自适应识别处理包括对第一基带处理输出的信号进行抽样、判决及码 元符号形成处理，输出的符号值经第一符号映射处理后输出对应的比特流，再通过带宽频 率6. 25kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第一帧同步处理，识别所述接收的信号的 带宽频率是否为6. 25kHz ；第二带宽自适应识别处理包括对第二基带处理输出的信号进行抽样、判决及码 元符号形成处理，输出的符号值经第二符号映射处理后输出对应的比特流，再通过带宽频 率12. 5kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第二帧同步处理，识别所述接收的信号的 带宽频率是否为12. 5kHz。在串识别中，接收的信号经中频数字化处理后输出I/Q信号。这里的中频数字化 处理一般包括模数转换(A/D)、数字下变频、抽取滤波。输出的I/Q信号依据第一信号识别 模板对I/Q信号依次进行第一基带处理、第一带宽自适应识别处理，识别I/Q信号的信号带 宽是否是6. 25KHz。若是6. 25KHz，则经第一带宽自适应识别处理后，就会实现同步，从而输 出已同步的信号流。不再依据第二信号识别模板进行处理，也即，实现同步即终止后续信号 识别模板的处理。若使用第一信号识别模板未能实现同步，即所接收的信号的带宽频率不是 6. 25kHz，那么继续往下依次进行处理，依据第二信号识别模板对I/Q信号进行第二基带处 理、第二带宽自适应识别处理，识别I/Q信号的信号带宽是否是12. 5KHz。若是12. 5KHz，则 经第二带宽自适应识别处理后，就会实现同步，从而输出已同步的信号流。这种方法同样适 用于三个及以上的信号识别模板，若第二信号识别模板未能实现同步，也即所接收的信号 的带宽频率不是6. 25kHz也不是12. 5KHz，那么可以继续往下进行，使用第三信号识别模板 进行处理，直至实现同步为止。目前来说，只有三种信号频率制式，即6.25ΚΗζ、12.5ΚΗζ、 25ΚΗζ。而常用的信号频率为6. 25ΚΗζ、12. 5ΚΗζ,因此采用两种信号识别模板，完全能够解决 对接收信号的识别问题。在图2和图3的实施例中，在帧同步之前还可进行位同步处理，位同步并不是必须 步骤，可根据识别的需要进行选择。第一带宽自适应识别处理和第二带宽自适应识别处理 不局限上述抽样判决、符号映射、位同步元、帧同步，其他能够实现基带解码的处理过程也 包括在本发明的保护范围之内。图4是依据本发明另一实施例的信号带宽自适应识别方法处理过程示意图。无 论是采用并行识别还是串行识别，在对接收的信号进行中频数字化处理之前还要进行中频 (Intermediate Frequency，简称IF)处理。另外,若接收的信号为射频(Radio Frequency, 简称RF)信号，还需在所述中频处理之前进行射频处理。
如图4所示，方法400开始于步骤402。随后，在步骤404中，对接收的信号进行射频处理，一般射频处理包括高频小信号放大处理和带通滤波(band-pass filter,简称BPF)，射频处理并不是必需的，视接收的信 号类型而定，详见图5所示电路结构图。随后，在步骤406中，对经射频处理的信号进行中频处理，一般中频处理包括混频处理、带通滤波(BPF)和中频放大处理。随后，步骤408和步骤410同图1所示的步骤104和步骤106，此处不再赘述。最后，方法400结束于步骤412。可以理解的是，射频处理步骤中，在高频小信号放大之前先进行低通滤波 (Low-psss Filter,简称LPF)、带通滤波，之后再完成后级带通滤波处理抑制带外噪声， 在上述所有处理完成之后再进行射频自动增益控制(RadioFrequency Automatic Gain Control, RF AGC)处理。当然也可以有其他的处理方式和顺序，本发明并不局限于此。类 似地，中频处理步骤中，还可在中频放大处理之后增加中频自动增益控制(Intermediate Frequency AutomaticGain Control, IF AGC)。当然也可以有其他的处理方式和顺序，本发 明并不局限于此。射频和中频处理的详细过程见图5。图5是图4所示的中频处理和射频处理的电路原理图。接收天线接收信号，所接 收的信号既可以是带宽为6. 25kHz信号也可以是带宽为12. 5kHz信号。接收的信号如果为 RF信号，要先进行RF处理，接收的信号经过低通滤波(LPF)和带通滤波(BPF)滤除带外信 号，进入高频小信号放大(LNA)处理后送入带通滤波器(BPF)进行带通滤波，再送入中频处 理(IF)。还可在送入中频处理前增加射频自动增益控制(RF AGC)处理(图中未示出)。中 频处理先由本地振荡器对RF处理输出的信号进行混频，再送入带通滤波器(BPF)进行带通 滤波和中频放大处理(Intermediate Frequency Amplifier, IF AMP)。还可在中频放大处 理(IF AMP)之后再进行中频自动增益控制(IFAGC)(图中未示出)。当然也可以有其他的 处理方式和顺序，本发明并不局限于此。图6是依据本发明一实施例的信号带宽自适应识别系统结构示意图。如图6所示， 信号带宽自适应识别系统600包括中频数字化处理模块601、信号带宽识别模块602。中频数字化处理模块601，用于对接收的信号进行中频数字化处理，输出I/Q信 号；信号带宽识别模块602，用于依据至少两个信号识别模板识别所述中频数字化处 理模块输出的I/Q信号的信号带宽，识别成功后输出已同步的信号流。图6所示的信号带宽自适应识别系统600可用于串行识别，也可用于并行识别。 在并行识别处理中，信号带宽识别模块602用于将所述I/Q信号并行分为至少两路，并依据 所述至少两个信号识别模板识别每一信号识别模板对应的一路的信号带宽，识别成功后输 出已同步的一路信号流。在串行识别处理中，信号带宽识别模块602用于依次依据所述至 少两个信号识别模板识别所述I/Q信号的信号带宽，若识别成功则直接输出已同步的信号 流，若识别失败则继续依序依据下一信号识别模板识别所述I/Q信号的信号带宽。图7以两个信号模板为例(也即以识别两个信号带宽为例)对图6的并行识别处 理过程进行阐述。应当理解的是，此处虽然介绍的是两个模板，但并不作为对本发明的限 制，本发明的技术方案同样适用于三个甚至更多个信号带宽的识别。
两个信号识别模板分别称为第一信号识别模板和第二信号识别模板。所述第一信 号识别模板包括第一基带处理、第一带宽自适应识别处理；所述第二信号识别模板包括第 二基带处理、第二带宽自适应识别处理。第一信号识别模板处理的信号带宽例如但不限于 6. 25KHz，第二信号识别模板处理的信号带宽例如但不限于12. 5KHz。例如，还可以是25KHz 以及未来可能会出现的其他可用的信号带宽制式。第一基带处理包括第一带宽滤波和第一 鉴频处理，第二基带处理包括第二带宽滤波和第二鉴频处理。这里的第一带宽滤波对应的 是6. 25kHz带宽滤波，第二带宽对应的是12. 5kHz带宽滤波。第一带宽滤波和第二带宽滤 波所对应的频率与信号识别模板对应的频率一致。图7所示的信号带宽自适应识别系统700包括中频数字化处理模块701、信号带宽 识别模块702。中频数字化处理模块701包括A/D转换单元7010、数字下变频处理单元7012、抽 取滤波单元7014。信号带宽识别模块702包括第一信号带宽识别模块702a，第一信号带宽 识别模块702a包括第一基带处理单元7016、第二基带处理单元7018、第一带宽自适应识别 处理单元7020和第二带宽自适应识别处理单元7022。中频数字化处理模块701用于对接收的信号进行A/D转换、数字下变频处理，输出 的中频信号(例如零中频信号)经抽取滤波后输出I/Q信号，将I/Q信号分为两路分别送 入第一基带处理单元7016和第二基带处理单元7018进行第一基带处理和第二基带处理。 第一基带处理单元7016依据所述第一信号识别模板对其对应的一路所述I/Q信号进行第 一基带处理，第一带宽自适应识别处理单元7020依据所述第一信号识别模板对其对应的 一路所述I/Q信号进行第一带宽自适应识别处理，识别所述I/Q信号的信号带宽；第二基带 处理单元7018依据所述第二信号识别模板对其对应的另一路所述I/Q信号进行第二基带 处理，第二带宽自适应识别处理单元7022依据所述第二信号识别模板对其对应的另一路 所述I/Q信号进行第二带宽自适应识别处理，识别所述I/Q信号的信号带宽。第一带宽自 适应识别处理单元7020，用于对第一基带处理单元7016输出的信号进行抽样、判决及码元 符号形成处理，输出的符号值经第一符号映射处理后输出对应的比特流，再通过带宽频率 6. 25kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第一帧同步处理，识别所述接收的信号的带 宽频率是否为6. 25kHz ；第二带宽自适应识别处理单元7022，用于对第二基带处理单元7018输出的信号 进行抽样、判决及码元符号形成处理，输出的符号值经第二符号映射处理后输出对应的比 特流，再通过带宽频率12. 5kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第二帧同步处理，识 别所述接收的信号的带宽频率是否为12. 5kHz。在图7中，假设了第一路实现了同步，也即第一带宽自适应识别处理单元7020输 出已同步信号流，另1路自动断开(虚线代表断开)。那么由此可知所接收信号的带宽为 6. 25kHz，依据此结果可由解码单元7024和D/A转换单元7026对所述已同步的信号流进行 相应的解码和D/A转换，还原所述接收的信号对应的源信号。此处所述的解码和D/A转换 仅为示例，并不作为对本发明的限制。识别出所接收的信号的带宽频率后也可根据需要进 行其他的处理。另外，在实际应用中，天线接收来的信号可能 是射频也可能是中频信号，因此需要 在中频数字化处理单元701进行处理之前还要进行射频或中频处理。因此，图7所示的信号带宽自适应识别系统还包括与所述基带处理单元通信连接的中频处理单元，与所述中频 处理单元通信连接的射频处理单元。这里所述的射频处理单元和中频处理单元的优选电路 结构图如图5所示。当然也可以采样其他处理方式和顺序的电路结构，本发明并不局限于 此。 信号带宽识别模块702还可包括第二信号带宽识别模块(未示出)，用于进行信号 带宽的串行识别，第二信号带宽识别模块依次依据所述至少两个信号识别模板识别所述I/ Q信号的信号带宽，若识别成功则直接输出已同步的信号流，若识别失败则继续依序依据下 一信号识别模板识别所述I/Q信号的信号带宽。A/D转换单元7010可用A/D转换器来实现。数字下变频处理单元7012用图8所 示的电路原理图来实现。数控振荡器(NCO，numerical controlledoscillator)对ADC转 换器的输出信号进行正弦和余弦的叠加处理输出中频信号(例如零中频信号)。零中频信 号由抽取滤波单元7014进行滤波，输出I/Q正交信号。I/Q信号分为2路分别送入第一基 带处理单元7016和第二基带处理单元7018。采用数字下变频克服了模拟下变频中存在的 混频器的非线性和模拟本振的频率稳定度、边带、相位噪声、温度漂移、转换速率等问题，其 频率步进、频率间隔也具有理想的特性。如图9、图10所示，第一基带处理单元7016包括第一带宽滤波单元7016a和第一 鉴频处理单元7016b。第二基带处理单元7018包括第二带宽滤波单元7018a和第二鉴频 处理单元7018b。第一带宽滤波单元7016a可使用窄带滤波器实现，在本实施例中例如保 证带宽为6. 25kHz的信号通过。第二带宽滤波单元7018a可使用宽带滤波器实现，在本实 施例中例如保证带宽为12.5kHz的信号通过。第一带宽滤波单元7016a和第二带宽滤波 单元7018a优先选用FIR数字滤波器。这里的窄带滤波是6. 25kHz带宽滤波，宽带滤波是 12. 5kHz带宽滤波。在本发明的信号带宽自适应识别系统中，优选以下参数DADC采样速率彡8fIF ；2)抽取滤波器数据输出速率为宽带20kSPS，窄带IOkSPS ；3)为保证接收邻道选择性指标满足“宽带12. 5k ACS彡60dB,窄带 6. 25kACS彡50dB”，要求过渡带1. 5k内抑制度彡70dB ；4) FIR数字滤波器抑制度高，能够很好的抑制噪声，提高滤波性能改善邻道选择性 指标，以及减小陶瓷滤波器的负担。数字滤波器矩形系数低，过渡带陡，滤波器效果好；数字 滤波器滤除带外噪声，提高接收邻道选择性指标。图11是图7所示的第一带宽自适应识别处理单元7020和第二带宽自适应识别处 理单元7022模块示意图。第一带宽自适应识别处理单元7020包括第一抽样判决单元7020a、第一符号映 射单元7020b、第一位同步单元7020c、第一帧同步单元7020d ；由第一抽样判决处理单元 7020a例如但不限于采用2400bit/s整数倍的时钟频率对第一路基带信号进行抽样、判决 及码元符号形成处理，输出的符号值经第一符号映射单元7020b处理后输出对应的比特 流，再由第一位同步单元7020c、第一帧同步单元7020d对所述比特流依次进行第一位同步 和第一帧同步处理，通过带宽频率6. 25kHz对应的位同步信息和帧同步信息识别所述接收 的信号的带宽频率是否为6. 25kHz ；
第二带宽自适应识别处理单元7022包括第二抽样判决单元7022a、第二符号映射单元7022b、第二位同步单元7022c、第二帧同步单元7022d ；由第二抽样判决处理单元 7022a例如但不限于采用4800bit/s整数倍的时钟频率对第二路基带信号进行抽样、判决 及码元符号形成处理，输出的符号值经第二符号映射处理单元7022b处理后输出对应的比 特流，再由第二位同步单元7022c、第二帧同步单元7022d对所述比特流依次进行第二位同 步和第二帧同步处理，通过带宽频率12. 5kHz对应的位同步信息和帧同步信息识别所述接 收的信号的带宽频率是否为12. 5kHz。对抽样判决处理来说，以4FSK解调为例，共设定3个门限th+，thO, th_。基带 信号在奈奎斯特点做抽样判决，如果在奈奎斯特点处电平大于th+，则符号判决为+3 ；电平 大于thO，小于th+，则符号判决为+1 ；电平大于th-，小于thO，则符号判决为-1 ；电平小于 th-，则符号判决为-3。由于通常采用多进制传输方式，因此符号判决后还需做映射处理，符号值+3映射 为“012” ；符号值+1映射为“002” ；符号值-1映射为“ 102” ；符号值-3映射为“112”。位同步处理中，通常用于判断数据信息的具体起始位置，例如但不限于判断 “0101111101011111” 的比特流。帧同步处理中，根据协议栈指定的帧同步格式，判别信息流是否符合本协议内容。 同步后即可判定为6. 25kHz FDMA信号或12. 5kHz FDMA信号。图12是以三个信号模板的并行识别的信号带宽自适应识别系统结构示意图。如 图12所示，信号带宽自适应识别系统包括中频数字化处理模块1201、信号带宽识别模块 1202。三个信号识别模板分别称为第一信号识别模板、第二信号识别模板和第三信号识 别模板。所述第一信号识别模板包括第一基带处理、第一带宽自适应识别处理；所述第二信 号识别模板包括第二基带处理、第二带宽自适应识别处理；所述第三信号识别模板包括第 三基带处理、第三带宽自适应识别处理。第一信号识别模板处理的信号带宽例如但不限于 6. 25KHz，第二信号识别模板处理的信号带宽例如但不限于12. 5KHz，第三信号识别模板处 理的信号带宽例如但不限于25KHz。第一基带处理包括第一带宽滤波和第一鉴频处理，第二 基带处理包括第二带宽滤波和第二鉴频处理，第三基带处理包括第三带宽滤波和第三鉴频 处理。这里的第一带宽滤波对应的是6. 25kHz带宽滤波，第二带宽对应的是12. 5kHz带宽 滤波、第三带宽对应的是25kHz带宽滤波。第一带宽滤波、第二带宽滤波和第三带宽滤波所 对应的频率与信号识别模板对应的频率一致。中频数字化处理模块1201类似于图7所示的中频数字化处理模块701。中频数 字化处理模块1201包括A/D转换单元12010、数字下变频处理单元12012、抽取滤波单元 12014。信号带宽识别模块1202包括第一带宽识别模块1202a，第一带宽识别模块1202a 包括第一基带处理单元12016、第二基带处理单元12018、第一带宽自适应识别处理单元 12020和第二带宽自适应识别处理单元12022、第三基带处理单元12024、第三带宽自适应 识别处理单元12026。与图7所示的中频数字化处理模块701类似，中频数字化处理模块1201用于对接 收的信号进行A/D转换、数字下变频处理，输出的中频信号(例如零中频信号)经抽取滤波 后输出I/Q信号，将I/Q信号分为两路分别送入第一基带处理单元12016、第二基带处理单元12018和第三基带处理单元12024进行第一基带处理、第二基带处理和第三基带处理。 由第一基带处理单元12016依据所述第一信号识别模板对其对应的一路所述I/Q信号进行 第一基带处理，第一带宽自适应识别处理单元12020依据所述第一信号识别模板对其对应 的一路所述I/Q信号进行第一带宽自适应识别处理，识别所述I/Q信号的信号带宽；同时由 第二基带处理单元12018依据所述第二信号识别模板对其对应的另一路所述I/Q信号进行 第二基带处理、和第二带宽自适应识别处理单元12022依据所述第二信号识别模板对其对 应的另一路所述I/Q信号进行第二带宽自适应识别处理，识别所述I/Q信号的信号带宽；同 时，由第三基带处理单元12024依据所述第三信号识别模板对其对应的另一路所述I/Q信 号进行第三基带处理、和第三带宽自适应识别处理单元12026依据所述第三信号识别模板 对其对应的另一路所述I/Q信号进行第三带宽自适应识别处理，识别所述I/Q信号的信号 带宽。第一带宽自适应识别处理单元12020，用于对第一基带处理单元12016输出的信 号进行抽样、判决及码元符号形成处理，输出的符号值经第一符号映射处理后输出对应的 比特流，再通过带宽频率6. 25kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第一帧同步处理， 识别所述接收的信号的带宽频率是否为6. 25kHz ；第二带宽自适应识别处理单元12022，用于对第二基带处理单元12018输出的信 号进行抽样、判决及码元符号形成处理，输出的符号值经第二符号映射处理后输出对应的 比特流，再通过带宽频率12. 5kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第二帧同步处理， 识别所述接收的信号的带宽频率是否为12. 5kHz。第三带宽自适应识别处理单元12026，用于对第三基带处理单元12024输出的信 号进行抽样、判决及码元符号形成处理，输出的符号值经第二符号映射处理后输出对应的 比特流，再通过带宽频率12. 5kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第二帧同步处理， 识别所述接收的信号的带宽频率是否为25kHz。在图12所示的实施例中，假设了第二路实现了同步，也即第二带宽自适应识别处 理单元12022输出已同步信号流，其他2路自动断开(虚线代表断开)。那么由此可知所接 收信号的带宽为12. 5kHz，依据此结果可对接收到的信号进行进一步的处理，诸如解码、数 模转换等。信号带宽识别模块1202还可包括第二信号带宽识别模块(未示出)，用于进行信 号带宽的串行识别，第二信号带宽识别模块依次依据所述至少两个信号识别模板识别所述 I/Q信号的信号带宽，若识别成功则直接输出已同步的信号流，若识别失败则继续依序依据 下一信号识别模板识别所述I/Q信号的信号带宽。应当注意，上述关于信号带宽自适应识别系统的详细描述同样适用于信号带宽自 适应识别方法，类似地，关于信号带宽自适应识别方法的详细描述同样适用于信号带宽自 适应识别系统，此处不再赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不 用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种信号带宽自适应识别方法，其特征在于，包括对接收的信号进行中频数字化处理，输出同相/正交信号；依据至少两个信号识别模板识别所述同相/正交信号的信号带宽，识别成功后输出已同步的信号流。
2.根据权利要求1所述的信号带宽自适应识别方法，其特征在于，依据至少两个信号 识别模板识别所述同相/正交信号的信号带宽，识别成功后输出已同步的信号流，包括将所述同相/正交信号并行分为至少两路，并依据所述至少两个信号识别模板识别每 一信号识别模板对应的一路的信号带宽，识别成功后输出已同步的一路信号流。
3.根据权利要求2所述的信号带宽自适应识别方法，其特征在于，所述至少两个信号 识别模板包括第一信号识别模板和第二信号识别模板；所述第一信号识别模板包括第一基带处理、第一带宽自适应识别处理；所述第二信号 识别模板包括第二基带处理、第二带宽自适应识别处理；依据所述第一信号识别模板对其对应的一路所述同相/正交信号进行第一基带处理、 第一带宽自适应识别处理，识别所述同相/正交信号的信号带宽；同时依据所述第二信号 识别模板对其对应的另一路所述同相/正交信号进行第二基带处理、第二带宽自适应识别 处理，识别所述同相/正交信号的信号带宽。
4.根据权利要求3所述的信号带宽自适应识别方法，其特征在于，所述第一带宽自适应识别处理包括对第一基带处理输出的信号进行抽样、判决及码 元符号形成处理，输出的符号值经第一符号映射处理后输出对应的比特流，再通过带宽频 率6. 25kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第一帧同步处理，识别所述接收的信号的 带宽频率是否为6. 25kHz ；所述第二带宽自适应识别处理包括对第二基带处理输出的信号进行抽样、判决及码 元符号形成处理，输出的符号值经第二符号映射处理后输出对应的比特流，再通过带宽频 率12. 5kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第二帧同步处理，识别所述接收的信号的 带宽频率是否为12. 5kHz。
5.根据权利要求1所述的信号带宽自适应识别方法，其特征在于，依据至少两个信号 识别模板识别所述同相/正交信号的信号带宽，识别成功后输出已同步的信号流，包括依次依据所述至少两个信号识别模板识别所述同相/正交信号的信号带宽，若识别成 功则直接输出已同步的信号流，若识别失败则继续依序依据下一信号识别模板识别所述同 相/正交信号的信号带宽。
6.一种信号带宽自适应识别系统，其特征在于，包括中频数字化处理模块，用于对接收的信号进行中频数字化处理，输出同相/正交信号；信号带宽识别模块，用于依据至少两个信号识别模板识别所述中频数字化处理模块输 出的同相/正交信号的信号带宽，识别成功后输出已同步的信号流。
7.根据权利要求6所述的信号带宽自适应识别系统，其特征在于，所述信号带宽识别 模块包括第一信号带宽识别模块，用于将所述同相/正交信号并行分为至少两路，并依据所述 至少两个信号识别模板识别每一信号识别模板对应的一路的信号带宽，识别成功后输出已 同步的一路信号流。
8.根据权利要求7所述的信号带宽自适应识别系统，其特征在于，所述至少两个信号识别模板包括第一信号识别模板和第二信号识别模板；所述第一信号识别模板包括第一基带处理、第一带宽自适应识别处理；所述第二信号 识别模板包括第二基带处理、第二带宽自适应识别处理；所述第一信号带宽识别模块包括第一基带处理单元、第二基带处理单元、第一带宽自 适应识别处理单元和第二带宽自适应识别处理单元；所述第一基带处理单元依据所述第一信号识别模板对其对应的一路所述同相/正交 信号进行第一基带处理，所述第一带宽自适应识别处理单元依据所述第一信号识别模板对 其对应的一路所述同相/正交信号进行第一带宽自适应识别处理，识别所述同相/正交信 号的信号带宽；所述第二基带处理单元依据所述第二信号识别模板对其对应的另一路所述同相/正 交信号进行第二基带处理，第二带宽自适应识别处理单元依据所述第二信号识别模板对其 对应的另一路所述同相/正交信号进行第二带宽自适应识别处理，识别所述同相/正交信 号的信号带宽。
9.根据权利要求8所述的信号带宽自适应识别系统，其特征在于，所述第一带宽自适应识别处理单元，用于对第一基带处理单元输出的信号进行抽样、 判决及码元符号形成处理，输出的符号值经第一符号映射处理后输出对应的比特流，再通 过带宽频率6. 25kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第一帧同步处理，识别所述接收 的信号的带宽频率是否为6. 25kHz ；所述第二带宽自适应识别处理单元，用于对第二基带处理单元输出的信号进行抽样、 判决及码元符号形成处理，输出的符号值经第二符号映射处理后输出对应的比特流，再通 过带宽频率12. 5kHz对应的帧同步信息对所述比特流进行第二帧同步处理，识别所述接收 的信号的带宽频率是否为12. 5kHz。
10.根据权利要求6所述的信号带宽自适应识别系统，其特征在于，所述信号带宽识别 模块包括第二信号带宽识别模块，用于依次依据所述至少两个信号识别模板识别所述同相/正 交信号的信号带宽，若识别成功则直接输出已同步的信号流，若识别失败则继续依序依据 下一信号识别模板识别所述同相/正交信号的信号带宽。
全文摘要
本发明涉及一种信号带宽自适应识别方法和系统，所述方法包括对接收的信号进行中频数字化处理，输出I/Q信号；依据至少两个信号识别模板识别所述I/Q信号的信号带宽，识别成功后输出已同步的信号流。还涉及一种信号带宽自适应识别系统。本发明能够兼容至少两种带宽模式，对调制带宽的识别和切换由软件自动处理，无需人工干预，操作简单。
文档编号H04L25/03GK101848176SQ201010140069
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者姜雄彪, 尹瑞华, 郁炳炎, 郑元福 申请人:海能达通信股份有限公司