改进的前馈载波恢复系统和方法技术方案

描述了一种对数据流进行前馈相位恢复的方法。在相位检测器处，对于所接收的数据流的每个块，计算相位估计基点。在相位插值器处，在两个相位估计基点之间设置当前相位。使相位检测器中的数据流延迟与相位插值器中的延迟匹配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请交叉引用本申请要求2009年5月29日提交的美国临时申请序列号61/217333的权益，其整体通过引用而被合并于此。
本原理涉及一种用于实现改进的前馈载波恢复方案的方法和装置。
技术介绍
在Heinrich Meyr等人的“Digital communication receivers：synchronization，channel estimation and signal processing”中示出了使用公知的接收器设计和实现的常用前馈载波恢复方案的示例。
技术实现思路
本原理解决现有技术的这些和其他缺点和不足，本原理针对用于卫星系统中的改进的通信的快速周跳(cycle slip)检测和校正的方法和装置。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于卫星系统中的改进的通信的快速周跳(cycle slip)检测和校正的方法和装置。描述了一种前馈相位恢复的方法和对数据流执行前馈相位恢复的装置。在相位检测器处，对于所接收的数据流的每个块，计算相位估计基点。在相位插值器处在两个相位估计基点之间设置当前相位。使相位检测器中的数据流延迟与相位插值器中的延迟匹配。数据流可以包括被分为数据块的数据帧。可以通过使用似然函数的最大化来进行相位估计基点的计算。相位估计基点的计算包括：计算每个块中的数据码元数量或导频码元数量之一；在匹配滤波器处处理每个数据码元或导频码元；以及在相位检测器处，在数据码元或导频码元的块上计算载波相位偏移。通过下式计算数据码元数量或导频码元数量：N=64800M*1440,]]>其中，M表示调制因子，通过等式来计算载波相位偏移，其中z(nT)表示对于每个导频或同步码元的匹配滤波器输出，a(nT)表示在时刻nT处的预先已知的导频或同步码元。可以在相位偏移估计器处计算载波相位偏移。可以使用由F(|z(nT)|)ej arg z(nT)M表示的算法来计算载波相位偏移。这两个相位估计基点可以处于由|θ(i-1)-θ(i)|＜π/M定义的范围内，其中M表示调制因子。可以在锯齿设备处执行这两个相位估计基点的计算。锯齿设备可以通过使用等式θ″(i)＝θ″(i-1)+SAW(θ′(i)-θ″(i-1))来执行，其中θ′(i-1)，θ′(i)表示第(i-1)和第i块中的相位偏移的估计，并且其中，θ″(i-1)，θ″(i)表示对应的展开值。可以在后处理块处执行相位变化的检测和追踪。可以使用等式θ″(i)＝θ″(i-1)+α·SAW(θ′(i)-θ′(i-1))来计算检测和追踪相位变化，其中α≤1.0。此外，可以在频率估计块处执行频率估计。根据应当结合附图阅读的对示例实施例的以下详细描述，本原理的这些和其他方面、特征和优点将变得显而易见。附图说明图1示出了示例前馈载波恢复电路的图；图2示出了符合DVB-S2标准FECFRAME结构的示例数据流；图3示出了基于相位估计载波恢复的示例相位检测器的框图；图4示出了后处理块和频率估计块；图5示出了每个相位测量实例的插值处理；图6示出了示例延迟线输入和延迟线输出；图7示出了在1kHz频率偏移处、在20M波特处的后处理单元的输出和锯齿函数的输出的图形表示；图8示出了当alpha值被设置为0.1时后处理单元的输出的结果的图形表示；图9示出了基于对于捕获时间选择的大alpha值的相位方差的图形表示；图10示出了使用修改的后处理单元进行的估计频率偏移追踪的图形表示。具体实施方式所描述的实现方式的特征和方面可以被适配用于其他实现方式。尽管在这里描述的实现方式可以在特定的语境中描述，但是这样的描述绝不应该被视为将所述特征和构思限制为这样的实现方式或语境。可以用例如方法或处理、装置或软件程序来实现在此描述的实现方式。即使仅在单一形式的实现方式的语境下讨论(例如，仅作为方法来讨论)，所讨论的实现方式或特征也可以用其他形式(例如装置或程序)来实现。可以用例如适当的硬件、软件和固件来实现装置。可以用例如诸如计算机或其他处理设备之类的装置来实现所述方法。此外，可以通过由处理设备或其他装置执行指令来实现所述方法，并且可以将这种指令存储在诸如例如CD或其他计算机可读存储设备之类的计算机可读介质或者集成电路上。此外，计算机可读介质可以存储实现方式所产生的数据值。如对于本领域技术人员来说将显而易见的，实现方式也可以产生信号，该信号被格式化以承载例如可以被存储或发送的信息。所述信息可以包括例如用于执行方法的指令、或者由所述实现方式之一产生的数据。所述信号可以采用多种形式，包括例如所述信号可以是模拟的、数字的，所述信号可以是基带或调制适合于发送的载波频率。此外，所述信号可以被记录在计算机可读介质上。此外，可以在编码器、相对于编码器的预处理器、解码器或相对于解码器的后处理器中的一个或多个中实现很多实现方式。所描述的或所想到的实现方式可以用于多种不同的应用和产品中。应用或产品的一些示例包括机顶盒、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、电视、个人记录设备(例如PVR、运行记录软件的计算机、VHS记录设备)、可携式摄像机、经由因特网或其他通信链路的数据的流式传送、以及视频点播。此外，通过本公开想到其他实现方式。例如，可以通过组合、删除、修改或者补充所公开的实现方式的各种特征来产生额外的实现方式。本布置提供了一种用于提高常用的前馈载波恢复方案的性能的方法和装置。前馈载波恢复对相位变化敏感。本布置有益地提供了对于在相位恢复阶段在大范围频率捕捉和小自噪声之间的权衡的解决方案，从而提供提高的性能。在传统的反馈相位恢复方案中，为了获得大频率捕获范围，作为结果而增大自噪声。自噪声的增大影响在追踪相位期间相位恢复电路的性能。在所描述的使用本原理的前馈系统中，可以以最小自噪声获得大频率捕获范围。在实施例中，使用前馈(FF)相位恢复。所接收的数据被分为块，并且对于每个块执行相位估计。对每个块，使用似然函数的最大化来进行试验或计算，以确保各个块之间的相位估计是独立的。似然函数的最大化表示对于相位偏移调节的码元块的联合概率。因此，当在所接收的数据的块上对稳定操作点上的波动进行平均时，防止发生周跳。在图1中示出了示例FF载波恢复图。在匹配滤波器101处对码元进行匹配和滤波以获得表示匹配滤波器101的输出的g(nT)。使g(nT)通过相位检测器105，相位检测器105通过最大化目标函数或者最大化似然函数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.29 US 61/217,3331.一种对数据流执行前馈相位恢复的方法，包括：
在相位检测器处，对于所接收的数据流的每个块，计算相位估计基点；
在相位插值器处，在两个相位估计基点之间设置当前相位；
使相位检测器中的数据流延迟与相位插值器中的延迟匹配。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据流包括被分为数据块的数
据帧。
3.如权利要求1所述的方法，其中，通过使用似然函数的最大化来进行
相位估计基点的计算。
4.如权利要求2所述的方法，其中，相位估计基点的计算包括：
计算每个块中的同步码元数量或导频码元数量之一；
在匹配滤波器处处理每个同步码元或导频码元；以及
在相位检测器处，在同步码元或导频码元的块上计算载波相位偏移。
5.如权利要求4所述的方法，其中，通过下式计算同步码元数量或导频
码元数量：
N=64800M*1440,]]>其中，M表示调制因子，通过等式来计算载波相位偏
移，其中z(nT)表示对于每个导频或同步码元的匹配滤波器输出，a(nT)表示在
时刻nT处的预先已知的导频或同步码元。
6.如权利要求4所述的方法，其中，在相位偏移估计器处计算载波相位
偏移。
7.如权利要求6所述的方法，其中，使用由F(|z(nT)|)ej arg z(nT)M表示的算法
来计算载波相位偏移。
8.如权利要求1所述的方法，其中，两个相位估计基点处于由
|θ(i-1)-θ(i)|＜π/M定义的范围内，其中M表示调制因子。
9.如权利要求1所述的方法，其中，在锯齿设备处执行两个相位估计基
点的计算。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述锯齿设备使用等式
θ″(i)＝θ″(i-1)+SAW(θ′(i)-θ″(i-1))，其中θ′(i-1)，θ′(i)表示第(i-1)和第i块中的相

\t位偏移的估计，并且其中，θ″(i-1)，θ″(i)表示对应的展开值。
11.如权利要求10所述的方法，还包括在后处理块处检测和追踪相位变
化。
12.如权利要求11所述的方法，其中，使用等式
θ″(i)＝θ″(i-1)+α·SAW(θ′(i)-θ′(i-1))来计算检测和追踪相位变化，其中α≤1.0。
13.如权利要求9所述的方法，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：D施密特，高文，PG努特森，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：