专利名称：高阶qam系统载波恢复方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字通信和无线通信领域，尤其涉及使用同步技术进行高阶QAM系统载波恢复方法及装置。
背景技术：
在数字通信系统中，载波偏移对QAM调制过程影响非常大，这使得载波恢复技术显得尤为重要。因此，载波恢复是数字通信系统中一个必不可少的单元，它的目的是在接收端得到一个和发送端发送的信号具有同频同相的载波信号。高阶的QAM调制系统对相位抖动很敏感，在载波恢复后要求的相位抖动很小，同时发射端和接收端的射频振荡器的频率不匹配，可能会导致几百K赫兹的频率偏差，这就要求载波恢复环路应具有较大的校正频率误差的能力。
发明内容
本发明目的是为了解决上述问题，提供一种高阶QAM系统中载波恢复方法及装置，通过粗载波载波恢复和细载波恢复两个过程，能够很好的校正较大的频率误差，同时校正载波恢复后较小的相位抖动问题，提高了高阶QAM系统中载波恢复的性能。本发明通过以下技术方案实现本发明高阶QAM系统中载波恢复的方法的特点是按如下步骤进行a、将存在载波干扰的QAM信号y (η)与由数控振荡器产生的本地载波信号e_j0 (η)进行混频，得到校正后的信号q(n)，所述η为符号序列；b、对校正后的信号q(n)进行I、Q分离，得到I路信号Q1 (η)和Q路信号qQ(n)；C、对所述I路信号qi(n)进行功率检测，输出符合功率检测要求的I路信号qPI(n);对所述Q路信号qQ(n)进行功率检测，输出符合功率检测要求的Q路信号qPQ (η)；d、对所述符合功率检测要求的I路信号qPI(n)和符合功率检测要求的Q路信号qPQ(n)分别进行极性判决，得到判决后的I路信号qIS (η)和判决后的Q路信号qQS (η)；e、利用所述符合功率检测要求的I路信号qPI(n)、符合功率检测要求的Q路信号qPQ(n)、以及判决后的I路信号qIS(n)和判决后的Q路信号qQS (η)进行相位误差检测，得到相位误差<K(n)
权利要求
1.一种高阶QAM系统中载波恢复的方法，其特征是按如下步骤进行 a、将存在载波干扰的QAM信号y(n)与由数控振荡器产生的本地载波信号e,ω进行混频，得到校正后的信号q(n)，所述η为符号序列； b、对校正后的信号q(n)进行I、Q分离，得到I路信号％(η)和Q路信号qQ(n)； C、对所述I路信号％(η)行功率检测，输出符合功率检测要求的I路信号qPI(n);对所述Q路信号qQ (η)进行功率检测，输出符合功率检测要求的Q路信号qPQ(η)； d、对所述符合功率检测要求的I路信号qPI(η)符合功率检测要求的Q路信号qPQ (η)分别进行极性判决，得到判决后的I路信号qIS(n)和判决后的Q路信号qQS(n)； e、利用所述符合功率检测要求的I路信号qPI(η)、符合功率检测要求的Q路信号qPQ(N)、以及判决后的I路信号qIS(n)和判决后的Q路信号qQS (η)进行相位误差检测，得到相位误差<K(n)
2.根据权利要求I所述的高阶QAM系统中载波恢复方法，其特征是所述步骤c中功率检测的方法是 按式(3)首先计算所述I路信号qi(m)和Q路信号qQ (η)的功率之和P (η)，然后按式(4)输出所述功率之和P (η)大于功率阈值Powerth的I路信号ρΡΙ(η)和Q路信号qPQ(n) Qi (η) 12+1 qQ (η) 12=ρ (η) (3) P (η) >powerth(4) 所述功率阈值Powerth按表I确定 表I
3.根据权利要求I所述的高阶QAM系统中载波恢复方法，其特征是所述步骤d中极性判决的方法是 按式(5)对所述I路信号qi (η)和Q路信号qQ (η)进行极性判决，将所述I路信号％(η)和Q路信号qQ(n)分别判决到对应象限的角分线上，分别得到判决后的I路信号qIS(n)和判决后的Q路信号qQS (η)
4.根据权利要求I所述的高阶QAM系统中载波恢复方法，其特征是所述步骤I中相位误差Pherr (η)按式(6)计算获得 pherr (n) =qId (η) · qQ (η) -qQd (η) · qx (η) (6)。
5.一种用于实现高阶QAM系统中载波恢复方法的装置，其特征是包括 混频器用于将接收到的QAM信号与数控振荡器产生的本地载波信号进行混频，得到校正后的QAM信号q (η)； I/Q分离器用于将所述校正后的QAM信号q(n)分离成I路信号和Q路信号； 功率检测用于检测所述I路信号和Q路信号的功率，输出符合功率检测要求的I路信号qPI(n)和符合功率检测要求的Q路信号qPQ(n)； 鉴频器鉴频器由极性判决器、相位误差计算器、相位模糊检测器、频率误差计算器和一阶低通滤波器构成，其中所述极性判决器用于实现功率检测后QAM信号极性的判决；相位误差计算器用于完成QAM信号在极性判决后的相位误差计算；相位模糊检测器用于检测当前的频率误差是否超过系统规定的相位模糊域值；频率误差计算器用于完成利用连续两个QAM信号的相位误差得到频率误差的计算；一阶低通滤波器用于对频率误差值取平均值；通过对所述符合功率检测要求的I路信号qPI(n)和Q路信号qPQ(n)进行极性判决、相位误差计算、相位模糊检测、频率误差计算和一阶低通滤波，输出用于粗校正的频率误差值f errL (η); 鉴相器用于对所述q(n)信号的I路信号qi(n)和Q路信号qQ(n)进行星座点判决得到星座点判决后的I路信号qId(n)和星座点判决后的Q路信号qQd(n)，再利用所述％(η)、qQ(n)、qId(n)和qQd(n)进行相位误差检测，得到相位误差值ph_ (η); 模式转换器模式转换器由频率误差阈值存储器、环路参数存储器和模式控制器组成，其中所述频率误差阈值存储器用于存放模式切换的频率误差阈值；所述环路参数存储器用于存放频率误差值(η)和相位误差值phe (n)的环路的参数；所述模式控制器用于切换载波恢复模式及环路参数；通过所述模式转换器，完成粗校正模式和细校正模式之间的转换，输出频率误差值fOTA(n)或相位误差值phe (η)以及相对应的环路参数； 环路滤波器用于对频率误差值(η)或相位误差值phOT(n)进行环路滤波，滤除高频误差分量，提高系统的抗干扰性能，输出环路滤波后的频率误差fif(n)或环路滤波后的相位误差值phif(n)； 环路滤波系数寄存器用于产生环路滤波系数； 数字控制振荡器用于对所述环路滤波后的频率误差fif (η)或环路滤波后的相位误差值phif(n)进行数控振荡，产生一个用于高阶QAM系统中载波恢复的本地载波信号e_fMn)。
全文摘要
本发明公开了一种高阶QAM系统中载波恢复方法及装置，本发明中载波恢复分为两个阶段粗载波恢复阶段和细载波恢复阶段。载波恢复开始默认使用基于极性判决算法的粗载波恢复阶段，捕获相对较大的频率误差，根据锁定检测的状态，当频率误差校正到低于一个设定值后，载波恢复切换到细载波恢复阶段，校正残留频率误差和相位误差。整个载波恢复方法装置具有较宽的频率误差捕获范围及锁定后较小相位抖动，且载波恢复的模式切换可靠性高。
文档编号H04L27/38GK102891825SQ201210378198
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者陶洪, 吴端, 赵科, 张靖 申请人:安徽省菲特科技股份有限公司