消除所接收信号的交叉极化的无线电通信接收器制造技术

本发明专利技术涉及一种接收无线电信号(S)的无线电通信接收器，所述无线电信号(S)包括主极化(MAIN‑POL)和与所述主极化(MAIN‑POL)正交的次极化(X‑POL)，所述接收器包括：用于接收所接收信号的主极化(MAESF‑POL)和次极化的单元(1)，其以主极化(MAIN‑POL)的载波频率同步；用于消除次极化的单元(2)，其与主极化(MAIN‑POL)一起被同步并且被配置为从所接收信号(S)中抑制由于次极化(X‑POL)而引起的干扰，用于消除次极化的单元(2)包括接收作为输入的主极化(MAESF‑POL)和次极化(X‑POL)的滤波单元(21)；用于解调经滤波信号的单元(3)，其位于消除单元的下游并被配置为计算载波频率误差信息并通过反馈将其传送到上游的接收单元(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】消除所接收信号的交叉极化的无线电通信接收器
本专利技术涉及一种数字接收器，且特别地涉及一种被配置为消除由于包括两个正交极化的信号的交叉极化而引起的干扰的接收器。
技术介绍
在无线电通信方面，大部分频谱是使得为了优化谱资源，以两个正交极化(orthogonalpolarisation)发送无线电信号。对于遇到很少障碍的定向通信(诸如通过卫星或陆地发送器的通信)尤其如此。以这种方式，光谱容量加倍。一个问题是接收天线和发送天线的极化之间的隔离性能以及大气传播在交叉极化之间产生干扰。通常，来自天线的近似正交的信号可以被解调，但是干扰会恶化接收时的比特误码率。这种影响对于在两个极化中以相同速率使用载波(例如，用于低轨道中的地球观测卫星的高速率遥测)的通信设备(例如卫星)是最大的。在滚动卫星的板上使用iso-流双极化天线(也就是说，其中该图随着在通过期间从站中看到的卫星的海拔而变化，以在地面上提供恒流)或者使用大开口的双极化天线，相对于使用具有窄开口边缘并指向表现出更好交叉极化性能的接收站的天线，提高了由于交叉极化而引起的干扰。对极化分离问题的已知解决方案包括放置在接收器上游的自主设备，也就是同步、解调和解码功能。在不使用源自下游接收器的数据的情况下，这种设备通过使应用到在天线的输出处提取的波形的标准(例如，CMA类型的标准(恒模算法)，其使所提取信号的复包络的变化最小化)最小化来搜索天线的两个信号的最佳组合。然而，在可变包络调制(诸如经滤波调制)、呈现出猝发中的不同能量或通信的符号的群(constellation)的情况下，这些技术功能较差。特别地，这些模型不允许接合均衡处理。诸如EP1940061A1中描述的已知解决方案在取消或解调之前需要载波相位恢复，这对于以非常低的信噪比而接收的调制(诸如使用强大的编码(turbo码或LDPC)以香农容量的极限或在存在来自交叉极化的主要干扰的情况下来操作的那些调制)来说是不可能的。诸如EP2560306A1或EP307950A2的其它解决方案提出了经由横向滤波器通过在主体上添加次极化的时间重对准系统来改进对干扰的处理，这使得该设备复杂化。这些设备根据具有先前符号的变化而估计误差标准，其中信噪比或信干比较低，并因此不允许对在香农极限附近提供功能的波形进行均衡。其它已知的解决方案提出独立地处理每个极化以消除交叉极化。以这种方式，可以参考文献US4575862。因此，已知的解决方案是复杂的并且需要上游处理并且不适用于所有通信情况。
技术实现思路
本专利技术提出了通过提出一种设备来消除所有这些缺点，所述设备允许同时执行均衡以及消除、在消除干扰之后执行的载波相位的同步，而不论这是在盲目模式还是辅助解调模式(猝发)下以及主极化和次极化的时间重对准。为此目的，本专利技术提出了一种无线电通信接收器，其接收包括主极化和与主极化正交的次极化的无线电信号，所述接收器包括：-所接收信号的主极化和次极化的接收单元，其以主极化上的载波频率同步；-次极化的消除单元，其在主极化上被同步并被配置为从所接收信号(S)中消除由于次极化而引起的干扰，次极化的消除单元包括滤波单元，其在输入处接收主极化和次极化以用于：-针对次极化的同相分量和正交分量，对有贡献于对主极化的干扰的次极化的同相分量进行滤波；-针对次极化的同相分量和正交分量，对有贡献于对主极化的干扰的次极化的正交分量进行滤波；-将以这种方式经滤波的分量添加到主极化的同相分量和正交分量中，使得来自滤波单元的经滤波信号删除次极化对主极化的贡献，来自滤波单元的经滤波信号仅包括主极化的贡献；-经滤波信号的解调单元，其位于消除单元的下游并被配置为对载波频率误差信息进行计算和通过反馈(retroaction)将其传送到上游的接收单元。本专利技术有利地通过单独地或以特性的技术上可能组合中的任何一种而获得的以下特性来完成：-次极化的消除单元包括所接收信号的滤波单元，输出处的经滤波信号仅包括主极化的贡献；-次极化的消除单元包括滤波器的估计单元，以用于消除由于来自所接收信号的次极化而引起的干扰；-接收器包括经滤波信号的解调单元，其被配置为在滤波之后从经滤波信号中提取软(supple)符号，理想的滤波器是自适应滤波器，其使用于信道AWGN的信噪比最大化，该滤波器能够与信道的次均衡滤波器进行组合。接收器提供了被发送回同步单元的频率误差或载波相位信息以及其它符号节奏信息。-接收器还包括被配置为对软符号进行解码的解码器；-在任何给定时间处，滤波器根据前一时刻的经滤波信号而被估计；-滤波器根据软符号被估计；-在解码之后，滤波器根据外部信息或软符号被估计；-通过将来自预期模式(诸如例如恒定包络或群)的距离看作误差标准在自适应滤波器之后，滤波器根据信号被估计；-滤波器还以给出由次均衡滤波器作出的校正被估计。本专利技术减少了极化之间的干扰，该极化在输入处利用在感兴趣的极化中的全部或部分信号的节奏和载波频率上被先前同步的两个极化。附图说明本专利技术的其它特征、目的以及优点将从以下描述中显现出来，该描述仅仅是说明性的而非限制性的，且必须参考附图来考虑，在附图中：-图1a、1b以及1c说明了根据本专利技术的接收器；-图2说明了图1的接收器次极化的消除单元的滤波单元的详细示图；-图3示意性地说明了干扰消除单元的可能实施方式；-图4说明了根据本专利技术的接收器的导频辅助解调单元的可能实施方式。具体实施方式图1a、1b、1c说明了无线电通信接收器，其在输入处接收例如源自卫星的无线电信号。该所接收信号S包括主极化MAIN-POL和与主极化MAIN-POL正交的次极化X-POL。可以认为感兴趣的极化是主极化MAIN-POL。接收器包括：-所接收信号的两个极化的接收单元1，其以主极化MAIN-POL上的载波频率同步；-次极化的消除单元2，其也在主极化MAIN-POL上被同步；-解调单元3，其特别地通过与接收单元1的反馈来传送信息频率和可选的符号节奏；-解码单元4。下文将描述组成接收器的每个元件。接收单元1接收单元1接收包括两个极化MAIN-POL、X-POL的信号，该两个极化MAIN-POL、X-POL被传送到也在主极化MAIN-POL上被同步的次极化的消除单元2。接收单元1的特定特征在于，其根据由消除单元下游的解调单元3提供的信息，将两个极化以主极化MAIN-POL上的载波频率和符号节奏同步(解调单元3将在下文详细描述)。图2详细说明了由接收单元1执行的处理事件。特别地，在次极化的消除单元2的下游阶段中(如果由于PLL类型的相位恢复系统而没有在“经典”模式下，或者没有在采用解码单元4以使用外部值来创建反馈的“turbo”模式下，则通过在“制定(framed)”模式下操作的解调单元3，也就是基于对头部的检测)计算的频率误差和符号节奏信息用来：-借助于本地振荡器LO/NCO返回基带中的信号MAIN-POL并将X-POL从属于该相同的信息；-从MAIN-POL的符号节奏中的多个节奏并以最优时间对信号MAIN-POL和X-POL进行采样。次极化的消除单元2也在主极化MAIN-POL上被同步的次极化的消除单元2删除了由于所接收信号S的次极化X-POL而引起的干扰。特别地，次极化的消除单元2包括来自由滤波器的估计单元22所估计的滤波器的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接收无线电信号(S)的无线电通信接收器，所述无线电信号(S)包括主极化(MAIN‑POL)和与所述主极化(MAIN‑POL)正交的次极化(X‑POL)，所述接收器包括：‑所接收信号的主极化(MAIN‑POL)和次极化的接收单元(1)，其以所述主极化(MAIN‑POL)上的载波频率同步；‑所述次极化的消除单元(2)，其在所述主极化(MAIN‑POL)上被同步并且被配置为从所述所接收信号(S)中消除由于所述次极化(X‑POL)而引起的干扰，所述次极化的消除单元(2)包括滤波单元(21)，其在输入处接收所述主极化(MAIN‑POL)和所述次极化(X‑POL)以用于：‑针对次极化的同相分量和正交分量，对有贡献于对主极化的干扰的次极化的同相分量进行滤波；‑针对次极化的同相分量和正交分量，对有贡献于对主极化的干扰的次极化的正交分量进行滤波；‑将以这种方式经滤波的分量添加到所述主极化的同相分量和正交分量中，使得来自所述滤波单元(21)的经滤波信号删除所述次极化对所述主极化的贡献，来自所述滤波单元(21)的经滤波信号仅包括所述主极化的贡献；‑经滤波信号的解调单元(3)，其位于消除单元的下游并被配置为计算载波频率误差信息并通过反馈将其传送到上游的接收单元(1)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.27 FR 16506511.一种接收无线电信号(S)的无线电通信接收器，所述无线电信号(S)包括主极化(MAIN-POL)和与所述主极化(MAIN-POL)正交的次极化(X-POL)，所述接收器包括：-所接收信号的主极化(MAIN-POL)和次极化的接收单元(1)，其以所述主极化(MAIN-POL)上的载波频率同步；-所述次极化的消除单元(2)，其在所述主极化(MAIN-POL)上被同步并且被配置为从所述所接收信号(S)中消除由于所述次极化(X-POL)而引起的干扰，所述次极化的消除单元(2)包括滤波单元(21)，其在输入处接收所述主极化(MAIN-POL)和所述次极化(X-POL)以用于：-针对次极化的同相分量和正交分量，对有贡献于对主极化的干扰的次极化的同相分量进行滤波；-针对次极化的同相分量和正交分量，对有贡献于对主极化的干扰的次极化的正交分量进行滤波；-将以这种方式经滤波的分量添加到所述主极化的同相分量和正交分量中，使得来自所述滤波单元(21)的经滤波信号删除所述次极化对所述主极化的贡献，来自所述滤波单元(21)的经滤波信号仅包括所述主极化的贡献；-经滤波信号的解调单元(3)，其位于消除单元的下游并被配置为计算载波频率误差信息并通过反馈将其传送到上游的接收单元(1)。2.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述消除单元(2)的输入和输出中的同相分量和正交分量形成复包络，所述滤波单元(21)由单个复滤波器组成，即：-其中输入同相且输出同相的滤波器与其中输入正交且输出正交的滤波器相同；-其中输入同相且输...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·帕斯特尔纳克，阿兰·托马斯，克莱门·杜达尔，马蒂厄·廖罗，让皮埃尔·米勒里乌克斯，
申请(专利权)人：祖迪雅克数据系统公司，法国国家太空研究中心，
类型：发明
国别省市：法国,FR