频偏补偿装置、方法、电子设备及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种频偏补偿装置、方法、电子设备及可读存储介质，在计算频偏补偿时，在频点累加器获取到输入信号后，对输入信号的频点进行累加计算，确定角度累加值，角度累加值用于确定旋转方向，角度累加值可以作为矢量计算单元的输入，矢量计算单元将频偏补偿中除法计算的部分作为目标旋转角度，并将对所述目标旋转角度的计算转换为所述输入信号对应的采样频率与反正切函数乘积的形式，通过预设反正切函数的值，使得频偏补偿中除法计算的部分转换为可以基于移位和加法实现的乘法运算，在确定了目标旋转角度值后，将目标旋转角度值与输入信号进行乘积，得到输入信号经过频偏补偿后的输出信号。消除了除法运算，节约了硬件面积资源。硬件面积资源。硬件面积资源。

【技术实现步骤摘要】
频偏补偿装置、方法、电子设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种频偏补偿装置、方法、电子设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]信号的发射端与接收端因为振荡器不匹配或者传输过程中存在多普勒频移，导致发射端与接收端之间的采样时钟存在频率偏差。因此，在通讯设备接收端，需要将频率偏差补偿回去。
[0003]频率偏差的补偿涉及到计算频点与频率之间的除法运算，而verilog不能直接使用/除法，而是用长除法和累加并多次迭代完成。
[0004]使用长除法一方面消耗硬件面积资源，另一方面长除法迭代过程需要时间，消耗终端的功耗。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种频偏补偿装置、方法、电子设备及可读存储介质。
[0006]第一方面，本申请实施例公开了一种频偏补偿装置，所述装置包括：
[0007]频点累加器、矢量计算单元和复数计算单元；
[0008]所述频点累加器用于：对输入所述频点累加器的复数形式的输入信号的频点进行累加计算，确定角度累加值，所述角度累加值用于确定旋转方向；
[0009]所述矢量计算单元用于：将所述输入信号对应的频偏补偿表达式中的除法计算部分作为目标旋转角度值，将所述除法计算部分转换为乘法计算部分，并根据所述乘法计算部分和角度累加值，计算所述频偏补偿表达式中的目标旋转角度值；所述乘法计算部分用于表征所述输入信号对应的采样频率与反正切函数乘积；
[0010]所述复数计算单元用于：根据所述目标旋转角度值与所述输入信号进行复数相乘计算，确定所述输入信号经过频偏补偿后的输出信号。
[0011]第二方面，本申请实施例公开了一种频偏补偿方法，应用于第一方面所述的频偏补偿装置，所述方法包括：
[0012]获取输入信号，并对所述输入信号的频点进行累加计算，确定角度累加值，所述角度累加值用于确定旋转方向；
[0013]将所述输入信号对应的频偏补偿表达式中的除法计算部分作为目标旋转角度值，将所述除法计算部分转换为乘法计算部分，并根据所述乘法计算部分和角度累加值，计算所述频偏补偿表达式中的目标旋转角度值；所述乘法计算部分用于表征所述输入信号对应的采样频率与反正切函数乘积；
[0014]根据所述目标旋转角度值与所述输入信号进行复数相乘计算，确定所述输入信号经过频偏补偿后的输出信号。
[0015]第三方面，本申请实施例还公开了一种电子设备，包括处理器和存储器、所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
[0016]第四方面，本申请实施例还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
[0017]则本专利技术实施例在计算频偏补偿时，在频点累加器获取到输入信号后，对输入信号的频点进行累加计算，确定角度累加值，角度累加值用于确定旋转方向，角度累加值可以作为矢量计算单元的输入，矢量计算单元将频偏补偿中除法计算的部分作为目标旋转角度，并将对所述目标旋转角度的计算转换为所述输入信号对应的采样频率与反正切函数乘积的形式，通过预设反正切函数的值，使得频偏补偿中除法计算的部分转换为可以基于移位和加法实现的乘法运算，在确定了目标旋转角度值后，将目标旋转角度值与输入信号进行乘积，得到输入信号经过频偏补偿后的输出信号。本申请通过消除除法运算，节约了硬件面积资源以及终端的功耗。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例提供的一种频偏补偿装置的结构框图；
[0019]图2是本专利技术实施例提供的一种频偏补偿装置的电路图；
[0020]图3是本专利技术实施例提供的一种矢量计算单元电路图；
[0021]图4是本专利技术实施例提供的一种频点累加器电路图；
[0022]图5是本专利技术实施例提供的一种复数计算单元电路图；
[0023]图6是本专利技术实施例提供的一种频偏补偿方法的步骤流程图；
[0024]图7是本专利技术实施例提供的一种电子设备的逻辑框图；
[0025]图8是本专利技术实施例提供的一种另一种电子设备的逻辑框图。
具体实施方式
[0026]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0027]下面对本申请涉及到的概念和术语进行解释：
[0028]频偏补偿：信号的发射端与接收端因为振荡器不匹配或者传输过程中存在多普勒频移，导致发射端与接收端之间的采样时钟存在频率偏差。信号可以用复数形式表示，复数的实部和虚部可以用来确认输入信号的幅度和瞬时相位。
[0029]Cordic(Coordinate rotation digital compute，矢量计算方法)，该算法通过基本的加和移位运算代替乘法运算，使得矢量的旋转和定向的计算不再需要三角函数、乘法、开方、反三角、指数等函数。
[0030]Verilog(一种硬件描述语言)：以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能，Verilog中部分语句是不可综合的，例如除法运算，在Verilog语言中虽然有除的运算指
令，但是除运算符中的除数必须是2的幂，因此无法实现除数为任意整数的除法，很大程度上限制了它的使用领域。
[0031]在通过Verilog计算输入信号的频偏补偿时，需要计算频点与采样率的比值，为了通过Verilog计算频偏补偿，本申请通过利用cordic来将除法计算转换为移位以及加法运算，通过消除除法运算的方式，解决Verilog除法指令，不可综合的问题。
[0032]则本专利技术实施例在计算频偏补偿时，在频点累加器获取到输入信号后，对输入信号的频点进行累加计算，确定角度累加值，角度累加值用于确定旋转方向，角度累加值可以作为矢量计算单元的输入，矢量计算单元将频偏补偿中除法计算的部分作为目标旋转角度，并将对所述目标旋转角度的计算转换为所述输入信号对应的采样频率与反正切函数乘积的形式，通过预设反正切函数的值，使得频偏补偿中除法计算的部分转换为可以基于移位和加法实现的乘法运算，在确定了目标旋转角度值后，将目标旋转角度值与输入信号进行乘积，得到输入信号经过频偏补偿后的输出信号。本申请通过消除除法运算，节约了硬件面积资源以及终端的功耗。
[0033]图1，是本专利技术实施例提供的一种频偏补偿装置的结构框图，如图1所示，该装置包括：频点累加器、矢量计算单元和复数计算单元；频点累加器用于：对输入频点累加器的复数形式的输入信号的频点进行累加计算，确定角度累加值，角度累加值用于确定旋转方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频偏补偿装置，其特征在于，所述装置包括：频点累加器、矢量计算单元和复数计算单元；所述频点累加器用于：对输入所述频点累加器的复数形式的输入信号的频点进行累加计算，确定角度累加值，所述角度累加值用于确定旋转方向；所述矢量计算单元用于：将所述输入信号对应的频偏补偿表达式中的除法计算部分作为目标旋转角度值，将所述除法计算部分转换为乘法计算部分，并根据所述乘法计算部分和角度累加值，计算所述频偏补偿表达式中的目标旋转角度值；所述乘法计算部分用于表征所述输入信号对应的采样频率与反正切函数的乘积；所述复数计算单元用于：根据所述目标旋转角度值与所述输入信号进行复数相乘计算，确定所述输入信号经过频偏补偿后的输出信号。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述矢量计算单元包括：移位计算器、加法器和迭代计算器；所述矢量计算单元用于：在将所述目标旋转角度切分为多个小角度的情况下，根据每个所述小角度的迭代次数查找预设表确定每个小角度对应的反正切值；所述预设表中包括所述迭代次数与反正切值的对应关系；通过所述移位计算器和加法器计算所述反正切值与采样频率的乘积，确定每次迭代计算后，所述小角度对应的角度值；通过所述迭代计算器对所述小角度对应的角度值经过预设次数的迭代计算后，输出所述目标旋转角度值。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述频点累加器包括：相位累加单元、范围限定单元和象限变换单元；所述频点累加器用于：通过所述相位累加单元确定所述输入信号的频点累加值；通过所述范围限定单元判断所述输入信号的频点累加值是否超过第一阈值，并在超过第一阈值的情况下，通过预设算法，将所述频点累加值限定在预设范围内，得到修正后的频点累加值；通过所述象限变换单元将所述修正后的频点累加值限定在第一象限位置，并作为所述角度累加值。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述频点累加器用于：通过所述象限变换单元根据所述输入信号的频点的正负情况，以及所述修正后的频点累加值，确定所述输入信号对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金玺，
申请(专利权)人：北京奕斯伟计算技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：