一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件系统及其实现方法，包括用于控制所有计算模块和存储模块的核心控制模块；用于存储计算出的导频相位角和调制后信号的初始相位角结果数据的存取模块；用于计算定点复数信号的相位角结果的计算模块；以及运用导频点的相位角信息进行均值计算，并对调制后信号的初始相位角结果进行超前相位噪声补偿的超前预测相位噪声补偿模块。本发明专利技术在硬件上采用超前预测相位噪声的方式对调制信号的相位进行相位补偿，确保通信硬件实现中的性能和精度要求，降低硬件资源消耗，降低硬件的功耗，全流水地执行硬件计算，能够符合通信系统中的传输特征，适合各个场景下的通信系统中硬件实现相位噪声补偿过程。噪声补偿过程。噪声补偿过程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件系统及其实现方法


[0001]本专利技术涉及一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件系统及其实现方法，涉及通信领域。

技术介绍

[0002]随着信息时代的到来，人们对于信息数据的带宽及传输速度的不断提升，近年来，光纤通信技术得到了快速发展。这种以光纤作为介质，光波为载波的通信方式，从诞生至今，便是能够满足网络带宽增长的主流技术手段，且在未来仍有良好的发展及应用前景。数字通信系统中，传输信号常常会在信道中受到损伤和噪声的影响而产生相位偏移，为保证相干接收机性能，在接收端通常需要进行载波相位的恢复。目前，常用的载波相位恢复方式包括传统软/硬查分译码、导频（polit）辅助法、Turbo差分译码等，其中，导频辅助法是通过在发射端插入已知导频符号作为参考，在接收端对相位噪声进行模拟消除的方式，达到相位补偿的效果，如何在保证性能的情况下减小插入导频开销成为该方案的主要优化方向。
[0003]同时，集成专用电路（ASIC）是为特定用户和电子系统的需求而设计和制造的集成电路，与通用的集成电路相比具有可靠性高、高性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件系统，其特征是包括以下步骤：用于控制所有计算模块和存储模块的核心控制模块；用于导频相位角和调制后信号的初始相位角的存取模块；用于计算信号相位角的CORDIC计算模块；用于超前预测进行相位噪声补偿的计算模块。2.根据权利要求1所述的一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件系统，其特征在于，所述核心控制模块将调制后的复数信号送入CORDIC相位角计算模块，并控制中间结果数据的存取，将对应的中间结果分别送入到超前预测相位补偿模块，计算出最终相位补偿结果。3.根据权利要求1所述的一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件系统，其特征在于，所述CORDIC相位角计算模块用于计算经过QAM调制后的复数信号的相位角，其基本运算单元只包含乘法器和加法器模块，相位角的计算公式为：式中，表示经过QAM调制的复数信号，其中为实部，为虚部，为虚数单位，表示相位角。4.根据权利要求1所述的一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件系统，其特征在于，所述导频相位角和调制后信号的初始相位角的存储模块包含两个区域，分别用于存储从CORDIC计算模块送出的导频相位角结果和调制后信号的初始相位角结果，其存取方式通过控制地址信号Address来访问对应位置。5.一种基于超前预测实现相位噪声补偿的硬件实现方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、对于输入的经过QAM调制的复数信号，将其按时间序列送入信号相位角CORDIC计算模块中，利用CORDIC模块计算反正切函数的计算特性，计算出复数信号中对应的相位信息；步骤2、通过核心控制模块将相位信息分别存放入存储模块中，根据输入的导频插入步长Step信息，导频相位角信号在时间序列中为等间隔步长分布，即每次间隔Step之后将相位角计算模块计算出的中间数据存放入导频点相位角存储区，其他均存放入初始信号相位角存储区；步骤3、当相位角计算模块输出结果有效信号使能时，通过核心控制模块将导频点相...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅玉祥，杨和平，李丽，王心沅，赵毅峰，沈思睿，何书专，陈铠，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：