自適應(yīng)載波分離方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)載波分離方法及裝置，先獲取載波信息，計算載波間距；然后根據(jù)載波間距選擇濾波器；利用濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波；再對濾出的單個載波進行數(shù)字上變頻處理；最后輸出數(shù)字上變頻處理后的載波。使用本發(fā)明的技術(shù)后，根據(jù)載波間距靈活選取數(shù)字處理流程中的相關(guān)濾波器，有效降低處理過程的延時，擴大基站的覆蓋范圍。
【專利說明】自適應(yīng)載波分離方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信和信號處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種自適應(yīng)載波分離方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]載波的分離技術(shù)在多載波通信系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用，適用于基站輔助放大設(shè)備。對于GSM多載波系統(tǒng)，由于載波間距一般較大，而在分離時多米用數(shù)字濾波器，為了防止分離過程中導(dǎo)致臨近載波無法濾除干凈，濾波器的設(shè)計需要做到最小的載波間距，濾波器階數(shù)大，增加了分離鏈路的延時，降低了基站的覆蓋范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述情況，本發(fā)明提出了一種自適應(yīng)載波分離方法，降低整個處理鏈路的時延，有效擴大基站的覆蓋范圍。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]一種自適應(yīng)載波分離方法，包括以下步驟:
[0006]獲取載波信息，計算載波間距；
[0007]根據(jù)所述載波間距選擇濾波器；
[0008]利用所述濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波；
[0009]對濾出的所述單個載波進行數(shù)字上變頻處理；
[0010]輸出所述數(shù)字上變頻處理后的載波。
[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明還提出了一種自適應(yīng)載波分離裝置，改善現(xiàn)有分離鏈路的延時問題，適合實際應(yīng)用。
[0012]具體實現(xiàn)方式為:一種自適應(yīng)載波分離裝置，包括:
[0013]信息獲取模塊，用于獲取載波信息，計算載波間距；
[0014]具有與所述載波間距相對應(yīng)參數(shù)的至少一個濾波器；
[0015]數(shù)字下變頻處理模塊，利用所述濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波；
[0016]數(shù)字上變頻處理模塊，用于對濾出的所述單個載波進行數(shù)字上變頻處理；
[0017]載波輸出模塊，用于輸出所述數(shù)字上變頻處理后的載波。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明自適應(yīng)載波分離方法及裝置，先獲取載波信息，計算載波間距；然后根據(jù)載波間距選擇濾波器；利用濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波；再對濾出的單個載波進行數(shù)字上變頻處理；最后輸出數(shù)字上變頻處理后的載波。使用本發(fā)明的技術(shù)后，根據(jù)載波間距靈活選取數(shù)字處理流程中的相關(guān)濾波器，有效降低處理過程的延時，擴大基站的覆蓋范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】[0019]圖1為一個實施例中自適應(yīng)載波分離方法的流程示意圖；
[0020]圖2為一個實施例中載波跟蹤技術(shù)獲取載波信息的流程示意圖；
[0021]圖3為一個實施例中自適應(yīng)載波分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為一個實施例中數(shù)字下變頻處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為一個實施例中數(shù)字下變頻處理模塊中整形濾波單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為一個實施例中數(shù)字上變頻處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護范圍。
[0026]一個實施例中自適應(yīng)載波分離方法，如圖1所示，包括:
[0027]SlOl:獲取載波信息，計算載波間距；
[0028]S102:根據(jù)所述載波間距選擇濾波器；
[0029]S103:利用所述濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波；
[0030]S104:對濾出的所述單個載波進行數(shù)字上變頻處理；
[0031]S105:輸出所述數(shù)字上變頻處理后的載波。
[0032]從以上描述可知，本方法降低整個處理鏈路的時延，有效擴大基站的覆蓋范圍。
[0033]作為一個實施例，所述載波信息通過載波跟蹤技術(shù)獲??；
[0034]所述載波跟蹤技術(shù)獲取載波信息如圖2所示，包括:
[0035]S101*:對獲取的中頻信號進行中頻帶通采樣，得到數(shù)字中頻實信號；
[0036]S102*:對所述數(shù)字中頻實信號進行零中頻處理，同時進行三個相鄰頻點處理，得到三組零中頻的基帶同相分量和正交分量；
[0037]S103*:對所述三組零中頻的基帶同相分量和正交分量進行載波跟蹤處理，確定載波信息。
[0038]作為一個實施例，所述利用濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波的方法為:
[0039]將每個載波搬移到零頻；
[0040]利用所述濾波器對搬移后的載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波。
[0041]作為一個實施例，所述數(shù)字下變頻處理包括:利用采樣率變換把輸入數(shù)據(jù)變換成采樣率低的數(shù)據(jù)，這樣做可以降低可編程器件的資源消耗，便于在數(shù)字芯片上實現(xiàn)。
[0042]作為一個實施例，所述對濾出的單個載波進行數(shù)字上變頻處理的方法為:
[0043]對所述濾出的單個載波進行采樣率變換，恢復(fù)到數(shù)字下變頻處理前的采樣率；
[0044]進行頻譜搬移，將載波搬移到原頻點處。
[0045]一個實施例中自適應(yīng)載波分離裝置，如圖3所示，包括:
[0046]信息獲取模塊，用于獲取載波信息，計算載波間距；
[0047]具有與所述載波間距相對應(yīng)參數(shù)的至少一個濾波器；
[0048]數(shù)字下變頻處理模塊，利用所述濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波；[0049]數(shù)字上變頻處理模塊，用于對濾出的所述單個載波進行數(shù)字上變頻處理；
[0050]載波輸出模塊，用于輸出所述數(shù)字上變頻處理后的載波。
[0051]如圖3所示，本裝置各模塊連接關(guān)系的一個優(yōu)選的實施例為:信息獲取模塊、數(shù)字下變頻處理模塊、數(shù)字上變頻處理模塊和載波輸出模塊依次順序連接。
[0052]首先利用信息獲取模塊獲取載波信息，計算載波間距；然后獲得具有與載波間距相對應(yīng)參數(shù)的至少一個濾波器；再由數(shù)字下變頻處理模塊，利用所述濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波；數(shù)字上變頻處理模塊對濾出的單個載波進行數(shù)字上變頻處理；最后載波輸出模塊輸出數(shù)字上變頻處理后的載波，整個過程靈活選取數(shù)字處理流程中的相關(guān)濾波器、，有效的降低處理過程的延時，擴大基站的覆蓋范圍。
[0053]作為一個實施例，所述載波信息通過載波跟蹤技術(shù)獲?。?br> [0054]所述載波跟蹤技術(shù)獲取載波信息包括以下步驟:
[0055]對獲取的中頻信號進行中頻帶通采樣，得到數(shù)字中頻實信號；
[0056]對所述數(shù)字中頻實信號進行零中頻處理，同時進行三個相鄰頻點處理，得到三組零中頻的基帶同相分量和正交分量；
[0057]對所述三組零中頻的基帶同相分量和正交分量進行載波跟蹤處理，確定載波信肩、O
[0058]作為一個實施例，所述利用濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波的方法為:
[0059]將每個載波搬移到零頻；
[0060]利用所述濾波器對搬移后的載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波。
[0061]作為一個實施例，所述數(shù)字下變頻處理包括:利用采樣率變換把輸入數(shù)據(jù)變換成采樣率低的數(shù)據(jù)，這樣做可以降低可編程器件的資源消耗，便于在數(shù)字芯片上實現(xiàn)。
[0062]作為一個實施例，所述對濾出的單個載波進行數(shù)字上變頻處理的方法為:
[0063]對所述濾出的單個載波進行采樣率變換，恢復(fù)到數(shù)字下變頻處理前的采樣率；
[0064]進行頻譜搬移，將載波搬移到原頻點處。
[0065]為了更好地理解本方法，以下詳細闡述幾個本裝置的應(yīng)用實例:
[0066]一個實施例中數(shù)字下變頻處理模塊，如圖4所示，包括:NC0處理單元、抽取濾波單元和整形濾波單元。輸入數(shù)據(jù)Ib和Qb經(jīng)過采樣率變換變成了采樣率低的數(shù)據(jù)Itl和Qtl,這樣做可以降低可編程邏輯器件的資源消耗，便于在數(shù)字芯片上實現(xiàn)。其中的抽取濾波單元可以采用HB抽取方式、CIC抽取方式、FIR抽取方式以及其它混合使用的方式；整形濾波單元用于對單個載波的成型處理，濾除附近載波以及補償帶內(nèi)增益的損失，其可以采用FIR濾波器、IIR濾波器等來實現(xiàn)，以上過程涉及到的參數(shù)是可設(shè)的，可以根據(jù)實際需要對過程中參量進行調(diào)整以達到對載波EVM惡化最小。由于每路同時只能進行一個載波處理，對于一個多載波系統(tǒng)，需要根據(jù)載波數(shù)量設(shè)置足夠多并行實現(xiàn)通路，在邏輯器件中，可以通過復(fù)制靈活快速的實現(xiàn)。
[0067]一個實施例中數(shù)字下變頻處理模塊中整形濾波單元，如圖5所示，由多路整形濾波器組成，在實際通信系統(tǒng)中，數(shù)字鏈路的延時關(guān)系到用戶的通話質(zhì)量，在載波分離過程中，采用通帶很窄的濾波器在數(shù)字芯片上會導(dǎo)致資源的增加以及延時的增加，因此，需要盡量降低濾波器的階數(shù)，這里采用兩種方式同時進行，一是降低數(shù)據(jù)、和Qb的采樣率；二是根據(jù)實際檢測載波間距來設(shè)置濾波的通帶寬度，當載波間隔較大時，所采用的FIR或者IIR濾波器可以具有盡可能大的通阻過渡帶，當載波間隔小時，需要采用小的過渡帶的濾波器，這樣可以最大可能降低系統(tǒng)的延時。
[0068]一個實施例中數(shù)字上變頻處理模塊，如圖6所示，完成載波數(shù)據(jù)速率的恢復(fù)以及載波頻點的恢復(fù)，數(shù)字上變頻處理模塊由內(nèi)插濾波處理單元、增益調(diào)整單元以及NCO處理單元；內(nèi)插濾波處理單元完成信號采樣率的恢復(fù)，可以采用CIC內(nèi)插濾波器、FIR內(nèi)插濾波器以及半帶內(nèi)插濾波器等處理方式，該部分也是參數(shù)可設(shè)，可以根據(jù)需求靈活設(shè)置參數(shù)；在步驟S103和S104中，由于涉及多次的抽取內(nèi)插處理，可能會造成輸出信號的幅度與輸入的不一致，因此需要增加信號的增益調(diào)整單元，通過可編程邏輯器件中的乘法器，完成輸出信號的增益補償，保證輸入輸出信號的幅度一致。NCO處理單元需要與數(shù)字下變頻中保持一致，包括信號的幅度、信號的頻點等信息，具體實現(xiàn)時，頻譜下搬移(搬移到零頻)和頻譜上搬移(零頻搬移回原頻點)可以采用一個NCO處理單元，既降低了資源也減小了頻偏。
[0069]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)載波分離方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取載波信息，計算載波間距； 根據(jù)所述載波間距選擇濾波器； 利用所述濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波； 對濾出的所述單個載波進行數(shù)字上變頻處理； 輸出所述數(shù)字上變頻處理后的載波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)載波分離方法，其特征在于，所述載波信息通過載波跟蹤技術(shù)獲??； 所述載波跟蹤技術(shù)獲取載波信息包括以下步驟: 對獲取的中頻信號進行中頻帶通采樣，得到數(shù)字中頻實信號； 對所述數(shù)字中頻實信號進行零中頻處理，同時進行三個相鄰頻點處理，得到三組零中頻的基帶同相分量和正交 分量； 對所述三組零中頻的基帶同相分量和正交分量進行載波跟蹤處理，確定載波信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)載波分離方法，其特征在于，所述利用濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波的方法為: 將每個載波搬移到零頻； 利用所述濾波器對搬移后的載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)載波分離方法，其特征在于，所述數(shù)字下變頻處理包括:利用采樣率變換把輸入數(shù)據(jù)變換成采樣率低的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)載波分離方法，其特征在于，所述對濾出的單個載波進行數(shù)字上變頻處理的方法為: 對所述濾出的單個載波進行采樣率變換，恢復(fù)到數(shù)字下變頻處理前的采樣率； 進行頻譜搬移，將載波搬移到原頻點處。
6.一種自適應(yīng)載波分離裝置，其特征在于，包括: 信息獲取模塊，用于獲取載波信息，計算載波間距； 具有與所述載波間距相對應(yīng)參數(shù)的至少一個濾波器； 數(shù)字下變頻處理模塊，利用所述濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波； 數(shù)字上變頻處理模塊，用于對濾出的所述單個載波進行數(shù)字上變頻處理； 載波輸出模塊，用于輸出所述數(shù)字上變頻處理后的載波。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)載波分離裝置，其特征在于，所述載波信息通過載波跟蹤技術(shù)獲?。? 所述載波跟蹤技術(shù)獲取載波信息包括以下步驟: 對獲取的中頻信號進行中頻帶通采樣，得到數(shù)字中頻實信號； 對所述數(shù)字中頻實信號進行零中頻處理，同時進行三個相鄰頻點處理，得到三組零中頻的基帶同相分量和正交分量； 對所述三組零中頻的基帶同相分量和正交分量進行載波跟蹤處理，確定載波信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)載波分離裝置，其特征在于，所述利用濾波器對每個載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波的方法為:將每個載波搬移到零頻； 利用所述濾波器對搬移后的載波進行數(shù)字下變頻處理，濾出單個載波。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自適應(yīng)載波分離裝置，其特征在于，所述數(shù)字下變頻處理包括:利用采樣率變換把輸入數(shù)據(jù)變換成采樣率低的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自適應(yīng)載波分離裝置，其特征在于，所述對濾出的單個載波進行數(shù)字上變頻處理的方法為: 對所述濾出的單個載波進行采樣率變換，恢復(fù)到數(shù)字下變頻處理前的采樣率； 進行頻譜搬移，將載波搬移到原頻點處。
【文檔編號】H04W88/08GK103747538SQ201410011235
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】鄭良, 黃小鋒 申請人:京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司