群时延失真的修正方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种群时延失真的修正方法及其装置，涉及卫星通信技术领域，用于有效地缩短群时延波动范围。群时延失真的修正方法包括：接收训练序列h’；对接收到的训练序列h’进行计算，得到群时延的频率特性grf_f；对频率特性grf_f进行计算，得到群时延系数grpts_est；对群时延系数grpts_est进行逆函数计算，得到修正后的群时延系数grpts_est_INV；根据修正后的群时延系数Grpts_est_INV对输入信号进行卷积，完成群时延失真的修正。本发明专利技术用于模拟卫星信道中数据的传输。

【技术实现步骤摘要】
群时延失真的修正方法及其装置
本专利技术涉及卫星通信
，尤其涉及一种群时延滤波器失真的修正方法及其装置。
技术介绍
宽带卫星通信系统的高速数据传输达到了几百Mbit/s，在高速数据传输的过程中，群时延(系统在某频率处的相位对于频率的变化率)在宽带卫星通信的通道(以下简称信道)中的传播会影响宽带卫星通信的传输，例如，若群时延波动过大，会使传输信号产生畸变，进一步地，以数字信号为例，由于数字信号相邻码元之间不同频率分量之间的时延不同，导致接收信号会在相邻码元之间产生串扰，增加误码率。群时延的理想状态为一条水平直线，其值理想状态下为一个常数。目前，对于群时延造成的传输的高速数据的失真(以下简称群时延失真)可通过群时延滤波器进行调整。高速数据通过群时延滤波器后允许有一定的时域延时，但不希望产生在频域上产生波形的失真。为了保持波形，可在群时延滤波器中添加时延均衡器。时延均衡器虽然能够使群时延波动相对变小，但是时延均衡器的参数是固定的,只能被动地相对减小群时延波动，对于波动较大的波形则效果不显著。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种群时延失真的修正方法及其装置，用于有效地缩短群时延波动范围。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面提供一种群时延失真的修正方法，该群时延失真的修正方法包括：步骤一、接收训练序列h’。步骤二、对接收到的训练序列h’进行计算，得到群时延的频率特性grf_f。步骤三、对频率特性grf_f进行计算，得到群时延系数grpts_est。步骤四、对群时延系数grpts_est进行逆函数计算，得到修正后的群时延系数grpts_est_INV。步骤五、根据修正后的群时延系数Grpts_est_INV对输入信号进行卷积，完成群时延失真的修正。本专利技术的第一方面的有益效果如下：根据群时延失真的修正方法，通过训练序列h’得到所有需要频率点的群时延信息，与现有技术中通过单个频率点扫描相比，一次训练就可得到训练序列h’，操作简单快捷，并且节省资源。接着，将收集到训练序列h’，经过三步计算，即可得到修正后的群时延系数。另外，该群时延失真的修正方法可周期性的修正群时延系数，通过不断修正最佳值，将群时延限制在一定范围内，进一步地，可将群时延波动范围控制在0.5ns。群时延失真的修正方法还包括：在步骤一之前，对原始训练序列h进行信号转换生成训练序列h’。对原始训练序列h进行信号转换生成训练序列h’包括：采集原始训练序列h；将采集到的原始训练序列h进行数模转换，转换成模拟信号；将转换成模拟信号的原始训练序列h依次进行射频转换和信号放大；将经过射频转换和信号放大后的原始训练序列h进行模数转换，生成训练序列h’。原始训练序列h和训练序列h均为数字信号，该数字信号包括：多音信号、时域脉冲信号、以及经过逆傅里叶变换之后的信号。步骤二包括，根据频率相除法对接收到的训练序列h’进行计算，得到频率特性grf_f；频率相除法的计算公式为其中，DFT为离散傅里叶变换，n为测试点，n的取值范围为1至N的正整数，h’为训练序列。步骤二包括，根据相位相关法对接收到的训练序列h’进行计算，得到频率特性grf_f；相位相关法包括：S21、根据群时延测试公式得到群时延有效测试值S22、对N-1个测试点的群时延有效测试值进行频域平滑，S23、根据信道内的带宽BW以及有效相位测试点的个数N，计算有效相位测试点之间的间距，有效相位测试点之间的间距bw＝BW/(N-1)。S24、设参考相位点为根据参考相位点运用参考相位平均微分法，计算出参考相位点的群时延测试值参考相位点的群时延测试值为S25、根据以下公式计算频率特性grf_f，上述公式中，群时延的孔径Δω＝BW/(N-1)；BW为信道带宽，用Hz表示；i为信道带宽BW内有效相位测试点，i的取值范围为1到N的正整数；参考相位点的取值范围为2到N-1的正整数；为相位移；ω为群时延的角频率。步骤三包括，根据公式grpts_est＝IFFT(H(ω))＝IFFT(H(ω)|·exp(jθ))对频率特性grf_f进行计算，得到群时延系数grpts_est；其中，|H(ω)|为快速傅里叶变换后的幅频特性的值，θ为群时延滤波器系数的相位信息，ω为角频率，j为虚部表示符号，IFFT为逆傅里叶变换。步骤四包括，根据系数倒序法对对群时延系数grpts_est进行逆函数计算，得到修正后的群时延系数grpts_est_INV；系数倒序法的计算公式为grpts_est_INV＝grpts_est(end:-1:1)。本专利技术的第二方面提供一种群时延失真的修正装置，该群时延失真的修正装置用于对群时延失真的修正，群时延失真的修正装置适用通过上述本专利技术的第一方面所述的群时延失真的修正方法计算得到的修正后的群时延系数。群时延失真的修正装置包括：接收模块，用于接收训练序列h’；与接收模块相连的频率特性计算模块，用于对接收到的训练序列h’进行计算，得到群时延的频率特性grf_f；与频率特性计算模块相连的群时延系数计算模块，用于对频率特性grf_f进行计算，得到群时延系数grpts_est；与群时延系数计算模块相连的逆函数计算模块，用于对群时延系数grpts_est进行逆函数计算，得到修正后的群时延系数grpts_est_INV，其中，逆函数计算模块通过高速群时延滤波模块与数模转换模块相连。该群时延失真的修正装置还包括：采集模块，用于采集原始训练序列h；与采集模块相连的数模转换模块，用于将采集到的原始训练序列h进行数模转换，转换成模拟信号；与数模转换模块相连的射频转换模块，用于将转换成模拟信号的原始训练序列h进行射频转换，转换成射频信号；与射频转换模块相连的功率放大模块，用于将转换成射频信号的原始训练序列h进行信号放大；与功率放大模块相连的射频转换接收模块，用于接收信号放大后的原始训练序列h；与射频转换接收模块相连的模数转换模块，用于将经过射频转换和信号放大后的原始训练序列h转换成训练序列h’，其中，模数转换模块还与接收计算模块相连。根据本专利技术的第二方面所述的群时延失真的修正装置，可得到修正后的群时延系数，操作简单，实时性强，该群时延失真的修正装置可周期性的修正群时延系数，通过不断修正最佳值，将群时延限制在一定范围内，进一步地，可将群时延波动范围控制在0.5ns。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的群时延-频率曲线图；图2为本专利技术实施例中群时延失真的修正方法流程图；图3为本专利技术实施例中群时延失真的修正装置示意图；图4为本专利技术实施例中修正后的群时延系数波动图；图5为本专利技术实施例中群时延-载波信号频率曲线图一；图6为本专利技术实施例中群时延-载波信号频率曲线图二；图7为本专利技术实施例中群时延-载波信号频率曲线图三；图8为本专利技术实施例中群时延-载波信号频率曲线图四；图9为本专利技术实施例中群时延-载波信号频率曲线图五；图10为本专利技术实施例中群时延-载波信号频率曲线图六。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种群时延失真的修正方法，其特征在于，包括：步骤一、接收训练序列h’；步骤二、对接收到的训练序列h’进行计算，得到群时延的频率特性grf_f；步骤三、对频率特性grf_f进行计算，得到群时延系数grpts_est；步骤四、对群时延系数grpts_est进行逆函数计算，得到修正后的群时延系数grpts_est_INV；步骤五、根据修正后的群时延系数Grpts_est_INV对输入信号进行卷积，完成群时延失真的修正。

【技术特征摘要】
1.一种群时延失真的修正方法，其特征在于，包括：步骤一、接收训练序列h’；步骤二、对接收到的训练序列h’进行计算，得到群时延的频率特性grf_f；步骤三、对频率特性grf_f进行计算，得到群时延系数grpts_est；步骤四、对群时延系数grpts_est进行逆函数计算，得到修正后的群时延系数grpts_est_INV；步骤五、根据修正后的群时延系数Grpts_est_INV对输入信号进行卷积，完成群时延失真的修正。2.根据权利要求1所述的群时延失真的修正方法，其特征在于，还包括：在步骤一之前，对原始训练序列h进行信号转换生成训练序列h’。3.根据权利要求2所述的群时延失真的修正方法，其特征在于，对原始训练序列h进行信号转换生成训练序列h’包括：采集原始训练序列h；将采集到的原始训练序列h进行数模转换，转换成模拟信号；将转换成模拟信号的原始训练序列h依次进行射频转换和信号放大；将经过射频转换和信号放大后的原始训练序列h进行模数转换，生成训练序列h’。4.根据权利要求1～3任一项所的群时延失真的修正方法，其特征在于，原始训练序列h和训练序列h均为数字信号，该数字信号包括：多音信号、时域脉冲信号、以及经过逆傅里叶变换之后的信号。5.根据权利要求1所述的群时延失真的修正方法，其特征在于，步骤二包括，根据频率相除法对接收到的训练序列h’进行计算，得到频率特性grf_f；频率相除法的计算公式为其中，DFT为离散傅里叶变换，n为测试点，n的取值范围为1至N的正整数，h’为训练序列。6.根据权利要求1所述的群时延失真的修正方法，其特征在于，步骤二包括，根据相位相关法对接收到的训练序列h’进行计算，得到频率特性grf_f；相位相关法包括：S21、根据群时延测试公式得到群时延有效测试值S22、对N-1个测试点的群时延有效测试值进行频域平滑，S23、根据信道内的带宽BW以及有效相位测试点的个数N，计算有效相位测试点之间的间距，有效相位测试点之间的间距bw＝BW/(N-1)；S24、设参考相位点为根据参考相位点运用参考相位平均微分法，计算出参考相位点的群时延测试值参考相位点的群时延测试值为S25、根据以下公式计算频率特性grf_f，上述公式中，群时延的孔径Δω＝BW/(N-1)；BW为信道带宽，用Hz表示；i为信道带宽BW内有效相位测试点，i的取值范围为1到N的正整数；参考...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊军，
申请(专利权)人：北京睿信丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11