一种提高接收机动态范围的装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种提高接收机动态范围的装置及其使用方法，装置包括接收天线模块、压缩模块、接收通道模块、ADC、数字恢复模块；所述的接收天线模块连接至压缩模块，压缩模块连接至接收通道模块，接收通道模块连接至ADC，ADC连接至数字恢复模块；所述的压缩模块对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；所述的数字恢复模块用于对得到的信号进行压缩模块的逆运算。本发明专利技术通过压缩模块对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大，进而降低接收信号峰均比，提高接收机动态范围；采用查找表映射的方式将接收到的数字信号按照压缩模块的逆操作恢复出来原始接收信号对应的数字信号，大大减小运算量；适应高功率信号，适应宽带信号，并且结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种提高接收机动态范围的装置及其使用方法
本专利技术涉及一种及数字通信领域中的模拟信号到数字信号的转换装置及其使用方法，特别是涉及一种提高接收机动态范围的装置及其使用方法。
技术介绍
在全双工系统中，自干扰由于比接收信号强很多，超出了接收机动态范围，导致接收机饱和。降低自干扰信号的动态范围，现有的方法主要有三种：1，在模拟域重构自干扰信号然后在接收机前端和天线接收到的信号相减。2，在数字域估计自干扰信号，将估计信号上变频到射频频率再在接收机前端和天线接收到的信号相减。3，发射信号和接收信号自混频，自混频后的包络信号在零中频被消去。然而这三种方法的结构及其应用显得复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过降低峰均比来提高接收机动态范围的装置及其使用方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种提高接收机动态范围的装置，包括接收天线模块、压缩模块、接收通道模块、ADC、数字恢复模块；所述的接收天线模块连接至压缩模块，压缩模块连接至接收通道模块，接收通道模块连接至ADC，ADC连接至数字恢复模块；所述的压缩模块对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；所述的数字恢复模块用于对得到的信号进行压缩模块的逆运算。所述的逆运算为查找表映射。所述的压缩模块采用对数压缩。一种提高接收机动态范围的装置的使用方法，它包括以下步骤：S1：接收天线模块接收电磁波信号，并将其转换为电信号h(t)，所述的电信号h(t)包括有用信号和来自于本地发射机的自干扰信号；S2：对数压缩模块对电信号h(t)进行压缩，得到压缩后的信号j(t)；对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；S3：接收通道对压缩后的信号j(t)进行下变频后得到中频信号k(t)；S4：ADC采样中频信号k(t)并输出数字信号m(n)；S5：数字恢复模块将数字信号m(n)按照压缩模块的逆操作恢复出来原始的接收信号对应的数字信号x(n)。步骤S2中所述的压缩为对数压缩，对数压缩的压缩函数为：式中A和B为大于0的常数。步骤S2中所述的压缩为三角函数压缩，三角函数压缩的压缩函数为：步骤S2中所述的压缩为多项式压缩，多项式的压缩函数为：步骤S5所述的逆操作为查找表映射，映射关系表达式为：x(n)＝f[m(n)]。所述的查找表映射的获取包括以下子步骤：以m(n)为输入采用函数拟合的方式得到映射，重复足够多次数拟合操作会得到精度足够高的f[m(n)]。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过压缩模块对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大，进而降低接收信号峰均比，提高接收机动态范围，并且适用于多种压缩方式。(2)本专利技术的数字恢复模块采用查找表映射的方式将接收到的数字信号按照压缩模块的逆操作恢复出来原始接收信号对应的数字信号，大大减小运算量。(3)本专利技术适应高功率信号，适应宽带信号，并且结构简单。附图说明图1为本专利技术结构方框与方法流程图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案：如图1所示，一种提高接收机动态范围的装置，包括接收天线模块、压缩模块、接收通道模块、ADC、数字恢复模块；所述的接收天线模块连接至压缩模块，压缩模块连接至接收通道模块，接收通道模块连接至ADC，ADC连接至数字恢复模块；所述的压缩模块对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；所述的数字恢复模块用于对得到的信号进行压缩模块的逆运算。压缩的原则是大信号增益远小于小信号增益。所述的逆运算为查找表映射。所述的压缩模块采用对数压缩。所述的接收天线模块接收电磁波信号将其转换为电信号h(t)。所述的压缩模块负责压缩接收信号，其中对大信号幅度进行压缩小信号近似线性放大，降低接收信号h(t)的峰均比并生成j(t)。所述的接收通道模块下变频j(t)至中频信号k(t)以及必要的信号放大。ADC负责采样中频信号k(t)并输出数字信号m(n)。数字恢复模块进行压缩模块的逆运算，将数字信号m(n)转换为x(n)。实施例1：一种提高接收机动态范围的装置的使用方法，它包括以下步骤：S1：接收天线模块接收电磁波信号，并将其转换为电信号h(t)，所述的电信号h(t)包括有用信号和来自于本地发射机的自干扰信号；S2：对数压缩模块对电信号h(t)进行对数压缩，得到压缩后的信号j(t)；对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；其中，对数压缩的压缩函数为：式中A和B为大于0的常数；S3：接收通道对压缩后的信号j(t)进行下变频后得到中频信号k(t)，并进行适当的放大；S4：ADC采样中频信号k(t)并输出数字信号m(n)；S5：数字恢复模块将数字信号m(n)按照压缩模块的逆操作恢复出来原始的接收信号对应的数字信号x(n)，所述的逆操作为查找表映射：x(n)＝f[m(n)]。实施例2：一种提高接收机动态范围的装置的使用方法，它包括以下步骤：S1：接收天线模块接收电磁波信号，并将其转换为电信号h(t)，所述的电信号h(t)包括有用信号和来自于本地发射机的自干扰信号；S2：对数压缩模块对电信号h(t)进行三角函数压缩，得到压缩后的信号j(t)；对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；其中，压缩函数为：S3：接收通道对压缩后的信号j(t)进行下变频后得到中频信号k(t)，并进行适当的放大；S4：ADC采样中频信号k(t)并输出数字信号m(n)；S5：数字恢复模块将数字信号m(n)按照压缩模块的逆操作恢复出来原始的接收信号对应的数字信号x(n)，所述的逆操作为查找表映射：x(n)＝f[m(n)]。实施例3：一种提高接收机动态范围的装置的使用方法，它包括以下步骤：S1：接收天线模块接收电磁波信号，并将其转换为电信号h(t)，所述的电信号h(t)包括有用信号和来自于本地发射机的自干扰信号；S2：对数压缩模块对电信号h(t)进行多项式压缩，得到压缩后的信号j(t)；对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；其中，压缩函数为：S3：接收通道对压缩后的信号j(t)进行下变频后得到中频信号k(t)，并进行适当的放大；S4：ADC采样中频信号k(t)并输出数字信号m(n)；S5：数字恢复模块将数字信号m(n)按照压缩模块的逆操作恢复出来原始的接收信号对应的数字信号x(n)，所述的逆操作为查找表映射：x(n)＝f[m(n)]。f(·)映射可由如下方式获取：发射机发射锯齿波信号，在每一个锯齿波周期内，信号电平线性增加，此时ADC采样到的信号m(n).则是经过步骤S2压缩过的信号，其随时间变化不再呈线性关系，那么以m(n)输入采用函数拟合的方式可以得到f(·)映射，重复足够多次数拟合操作将会得到精度足够高的f(·)。由于ADC输出集合仅仅是有限集合，比如8位ADC的输出只有28＝256种，因此将f(·)离散化为查找表可以减小运算量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高接收机动态范围的装置，其特征在于：它包括接收天线模块、压缩模块、接收通道模块、ADC、数字恢复模块；所述的接收天线模块连接至压缩模块，压缩模块连接至接收通道模块，接收通道模块连接至ADC，ADC连接至数字恢复模块；所述的压缩模块对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；所述的数字恢复模块用于对得到的信号进行压缩模块的逆运算。

【技术特征摘要】
1.一种提高接收机动态范围的装置的使用方法，该装置它包括接收天线模块、压缩模块、接收通道模块、ADC、数字恢复模块；所述的接收天线模块连接至压缩模块，压缩模块连接至接收通道模块，接收通道模块连接至ADC，ADC连接至数字恢复模块；所述的数字恢复模块用于对得到的信号进行压缩模块的逆运算；所述的压缩模块对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大，降低接收信号峰均比，提高接收机动态范围，该方法包括以下步骤：S1：接收天线模块接收电磁波信号，并将其转换为电信号h(t)，所述的电信号h(t)包括有用信号和来自于本地发射机的自干扰信号；S2：对数压缩模块对电信号h(t)进行压缩，得到压缩后的信号j(t)；对大信号幅度进行压缩，对小信号近似线性放大；S3：接收通道对压缩后的信号j(t)进行下变频后得到中频信号k(t)；S4：ADC采样中频信号k(t)并输出数字信号m(n)；S5：数字恢复模块将数字信号m(n)按照压缩模块的逆操作恢复出来原始的接收信号对应的数字信号x(n)；其特征在于：步骤S5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵士海，鲁宏涛，潘文生，沈莹，徐强，唐友喜，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51