频偏确定装置及方法制造方法及图纸

本公开涉及一种频偏确定装置及方法，所述频偏确定装置包括：差分鉴相模块，用于对第一信号进行鉴相和差分运算，从而获取第一信号的差分信号；第一直流分量获取及去除模块，连接于所述差分鉴相模块；帧同步检测模块，连接于所述第一直流分量获取及去除模块；第二直流分量获取及去除模块，连接于所述帧同步检测模块；载波频偏获取模块，连接于所述第二直流分量获取及去除模块。根据本公开上述实施例的频偏确定装置能够获取接收机接收信号中的载波频率偏移量，并去除因载波频率偏移导致在信号中叠加的直流分量。

【技术实现步骤摘要】
频偏确定装置及方法
本公开涉及通信
，尤其涉及一种频偏确定装置及方法。
技术介绍
随着通信技术，无线传感网技术、微电子技术和半导体技术的飞快发展和日趋成熟，无线通信网络技术已经成为热门研究点。在无线通信网络技术中，常常因为技术水平、体积及成本的限制，或者发射机和接收机之间的移动，使得接收机和发射机间存在载波频率偏移的现象，而载波频率偏移会引起接收机在数据判决时出现错误，导致接收端无法准确获得发射机发射的信息。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种频偏确定装置及方法根据本公开的一方面，本公开提供了一种频偏确定装置，所述频偏确定装置包括：差分鉴相模块，用于对第一信号进行鉴相和差分运算，从而获取第一信号的差分信号；第一直流分量获取及去除模块，连接于所述差分鉴相模块，用于从所述差分信号中确定第一直流分量，并从所述差分信号中去除所述第一直流分量，获得第二信号；帧同步检测模块，连接于所述第一直流分量获取及去除模块，用于对所述第二信号与同步字信号进行互相关运算，并根据运算结果确定所述第二信号中的数据帧及所述数据帧的帧起始位置；第二直流分量获取及去除模块，连接于所述帧同步检测模块，用于根据所述帧起始位置及所述同步字信号，获取所述第二信号的第二直流分量，并从所述第二信号中去除所述第二直流分量；载波频偏获取模块，连接于所述第二直流分量获取及去除模块，用于将所述第二直流分量转换为载波频率偏移量。在一种可能的实现方式中，所述差分鉴相模块包括：鉴相子模块，用于对所述第一信号进行反正切处理，获取所述第一信号的相位信号；差分子模块，用于对所述第一信号的相位信号进行差分处理，获取所述第一信号的差分信号。在一种可能的实现方式中，所述第一直流分量获取及去除模块包括：过零检测子模块，用于对所述第一信号的差分信号进行过零检测；第一直流分量获取子模块，用于在所述第一信号的差分信号发生过零点时，对所述差分信号进行钳位处理，获取钳位处理后的第一信号值，并根据所述第一信号值获得所述差分信号的第一直流分量；及直流分量去除子模块，用于去除所述差分信号中的所述第一直流分量，获得所述第二信号。在一种可能的实现方式中，所述第一直流分量获取子模块包括：第一判断子模块，用于在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述差分信号的值是否大于第一阈值，当所述第一信号的值大于所述第一阈值时，将所述第一阈值作为所述第一信号值；第二判断子模块，用于在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述第一信号的值是否小于第二阈值，当所述第一信号的值小于所述第二阈值时，将所述第二阈值作为所述第一信号值；及第三判断子模块，用于在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述第一信号的值是否在所述第一阈值和所述第二阈值之间，当所述第一信号的值在所述第一阈值和所述第二阈值之间时，将所述第一信号的值作为所述第一信号值。在一种可能的实现方式中，根据如下公式获得所述差分信号的第一直流分量：DC(n)＝DC(n-1)*(1-syncDcAlpha)+syncDcAlpha*x，其中，x为当前第n时刻输入的所述第一信号值；syncDcAlpha为小于1的小数，用于控制滤波器带宽；DC(n)为当前第n时刻获取的所述第一直流分量，DC(n-1)为所述第n时刻的上一时刻获取的第一直流分量。在一种可能的实现方式中，所述帧同步检测模块包括：数据帧确定子模块，用于在所述第二信号与所述同步字的互相关运算值大于预设门限时确定数据帧；帧起始位置确定子模块，用于确定多组所述互相关运算值中最大的一组对应的数据帧位置为所述帧起始位置。在一种可能的实现方式中，所述第二直流分量获取及去除模块包括：第二直流分量获取子模块，用于获取所述同步字信号的算数平均值，将所述同步字信号的算术平均值作为所述第二直流分量；第二直流分量去除子模块，用于去除所述第二信号中的所述第二直流分量。在一种可能的实现方式中，所述第一信号为GFSK基带信号，所述装置还包括：下变频模块，连接于所述载波频偏获取模块及所述差分鉴相模块，用于使用所述载波频率偏移量对第三信号进行下变频，从而将所述第三信号转换为所述第一信号，其中，所述第三信号为低中频的调制信号，所述第一信号为零中频信号。本公开通过载波频偏确定装置各模块的配合，可以对第一信号进行鉴相和差分运算，从而获取第一信号的差分信号，对所述第二信号与同步字信号进行互相关运算，并根据运算结果确定所述第二信号中的数据帧及所述数据帧的帧起始位置，根据所述帧起始位置及所述同步字信号，获取所述第二信号的第二直流分量，并从所述第二信号中去除所述第二直流分量，将所述第二直流分量转换为载波频率偏移量，根据本公开上述实施例的频偏确定装置能够获取接收机接收信号中的载波频率偏移量，并去除因载波频率偏移导致在信号中叠加的直流分量。根据本公开的另一方面，提供了一种频偏确定方法，其特征在于，所述频偏确定方法包括：对第一信号进行鉴相和差分运算，从而获取第一信号的差分信号；从所述差分信号中确定第一直流分量，并从所述差分信号中去除所述第一直流分量，获得第二信号；对所述第二信号与同步字信号进行互相关运算，并根据运算结果确定所述第二信号中的数据帧及所述数据帧的帧起始位置；根据所述帧起始位置及所述同步字信号，获取所述第二信号的第二直流分量，并从所述第二信号中去除所述第二直流分量；将所述第二直流分量转换为载波频率偏移量。在一种可能的实现方式中，所述对第一信号进行鉴相和差分运算包括：对所述第一信号进行反正切处理，获取所述第一信号的相位信号；对所述第一信号的相位信号进行差分处理，获取所述第一信号的差分信号。在一种可能的实现方式中，所述从所述差分信号中确定第一直流分量，并从所述差分信号中去除所述第一直流分量，获得第二信号包括：对所述第一信号的差分信号进行过零检测；在所述第一信号的差分信号发生过零点时，对所述差分信号进行钳位处理，获取钳位处理后的第一信号值，并根据所述第一信号值获得所述差分信号的第一直流分量；及去除所述差分信号中的所述第一直流分量，获得所述第二信号。在一种可能的实现方式中，所述对所述差分信号进行钳位处理，获取钳位处理后的第一信号值包括：在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述差分信号的值是否大于第一阈值，当所述第一信号的值大于所述第一阈值时，将所述第一阈值作为所述第一信号值；在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述第一信号的值是否小于第二阈值，当所述第一信号的值小于所述第二阈值时，将所述第二阈值作为所述第一信号值；及在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述第一信号的值是否在所述第一阈值和所述第二阈值之间，当所述第一信号的值在所述第一阈值和所述第二阈值之间时，将所述第一信号的值作为所述第一信号值。在一种可能的实现方式中，根据如下公式获得所述差分信号的第一直流分量：DC(n)＝DC(n-1)*(1-syncDcAlpha)+syncDcAlpha*x，其中，x为当前第n时刻输入的所述第一信号值；syncDcAlpha为小于1的小数，用于控制滤波器带宽；DC(n)为当前第n时刻获取的所述第一直流分量，DC(n-1)为所述第n时刻的上一时刻获取的第一直流分量。在一种可能的实现方式中，，所述根据运算结果确定所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频偏确定装置，其特征在于，所述频偏确定装置包括：差分鉴相模块，用于对第一信号进行鉴相和差分运算，从而获取第一信号的差分信号；第一直流分量获取及去除模块，连接于所述差分鉴相模块，用于从所述差分信号中确定第一直流分量，并从所述差分信号中去除所述第一直流分量，获得第二信号；帧同步检测模块，连接于所述第一直流分量获取及去除模块，用于对所述第二信号与同步字信号进行互相关运算，并根据运算结果确定所述第二信号中的数据帧及所述数据帧的帧起始位置；第二直流分量获取及去除模块，连接于所述帧同步检测模块，用于根据所述帧起始位置及所述同步字信号，获取所述第二信号的第二直流分量，并从所述第二信号中去除所述第二直流分量；载波频偏获取模块，连接于所述第二直流分量获取及去除模块，用于将所述第二直流分量转换为载波频率偏移量。

【技术特征摘要】
1.一种频偏确定装置，其特征在于，所述频偏确定装置包括：差分鉴相模块，用于对第一信号进行鉴相和差分运算，从而获取第一信号的差分信号；第一直流分量获取及去除模块，连接于所述差分鉴相模块，用于从所述差分信号中确定第一直流分量，并从所述差分信号中去除所述第一直流分量，获得第二信号；帧同步检测模块，连接于所述第一直流分量获取及去除模块，用于对所述第二信号与同步字信号进行互相关运算，并根据运算结果确定所述第二信号中的数据帧及所述数据帧的帧起始位置；第二直流分量获取及去除模块，连接于所述帧同步检测模块，用于根据所述帧起始位置及所述同步字信号，获取所述第二信号的第二直流分量，并从所述第二信号中去除所述第二直流分量；载波频偏获取模块，连接于所述第二直流分量获取及去除模块，用于将所述第二直流分量转换为载波频率偏移量。2.根据权利要求1所述的频偏确定装置，其特征在于，所述差分鉴相模块包括：鉴相子模块，用于对所述第一信号进行反正切处理，获取所述第一信号的相位信号；差分子模块，用于对所述第一信号的相位信号进行差分处理，获取所述第一信号的差分信号。3.根据权利要求1所述的频偏确定装置，其特征在于，所述第一直流分量获取及去除模块包括：过零检测子模块，用于对所述第一信号的差分信号进行过零检测；第一直流分量获取子模块，用于在所述第一信号的差分信号发生过零点时，对所述差分信号进行钳位处理，获取钳位处理后的第一信号值，并根据所述第一信号值获得所述差分信号的第一直流分量；及直流分量去除子模块，用于去除所述差分信号中的所述第一直流分量，获得所述第二信号。4.根据权利要求3所述的频偏确定装置，其特征在于，所述第一直流分量获取子模块包括：第一判断子模块，用于在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述差分信号的值是否大于第一阈值，当所述第一信号的值大于所述第一阈值时，将所述第一阈值作为所述第一信号值；第二判断子模块，用于在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述第一信号的值是否小于第二阈值，当所述第一信号的值小于所述第二阈值时，将所述第二阈值作为所述第一信号值；及第三判断子模块，用于在所述第一信号的差分信号检测到过零点时，判断所述第一信号的值是否在所述第一阈值和所述第二阈值之间，当所述第一信号的值在所述第一阈值和所述第二阈值之间时，将所述第一信号的值作为所述第一信号值。5.根据权利要求3所述的频偏确定装置，其特征在于，根据如下公式获得所述差分信号的第一直流分量：DC(n)＝DC(n-1)*(1-syncDcAlpha)+syncDcAlpha*x，其中，x为当前第n时刻输入的所述第一信号值；syncDcAlpha为小于1的小数，用于控制滤波器带宽；DC(n)为当前第n时刻获取的所述第一直流分量，DC(n-1)为所述第n时刻的上一时刻获取的第一直流分量。6.根据权利要求1所述的频偏确定装置，其特征在于，所述帧同步检测模块包括：数据帧确定子模块，用于在所述第二信号与所述同步字的互相关运算值大于预设门限时确定数据帧；帧起始位置确定子模块，用于确定多组所述互相关运算值中最大的一组对应的数据帧位置为所述帧起始位置。7.根据权利要求1所述的频偏确定装置，其特征在于，所述第二直流分量获取及去除模块包括：第二直流分量获取子模块，用于获取所述同步字信号的算数平均值，将所述同步字信号的算术平均值作为所述第二直流分量；第二直流分量去除子模块，用于去除所述第二信号中的所述第二直流分量。8.根据权利要求1所述的频偏确定装置，其特征在于，所述第一信号为GFSK基带信号，所述装...

【专利技术属性】
技术研发人员：包旭鹤，张文荣，张广振，陆敏贵，蔡杰杰，
申请(专利权)人：上海晟矽微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31