一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统及方法，该系统包括：模数转换器、FPGA芯片、数模转换器及功放器，所述FPGA芯片包括数字信号处理单元及用于进行频偏校正和时分开关切换控制的TD-LTE转发控制单元；所述模数转换器的输出端依次与数字信号处理单元、数模转换器及功放器连接，所述数字信号处理单元的输出端与TD-LTE转发控制单元的输入端连接，所述TD-LTE转发控制单元的输出端分别与数字信号处理单元的输入端、模数转换器的输入端及数模转换器的输入端连接。本发明专利技术正确地将上行信号及下行信号切换进入对应的链路进行处理，降低了噪声干扰的影响，实现方式简单，切换准确，可提高信号覆盖质量，可广泛应用于通信行业中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信号转发系统及方法，特别是一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统及方法。
技术介绍
数字无线直放站是移动通信中不可或缺的组成部分，实现了信号的放大，保障了信号在传输过程中的稳定性。但是，在数字无线直放站中，当时分开关出现不正确切换时，可能出现信号严重失真的问题，将无法精确地进行移动通信。目前的技术主要是通过检测输入信号的电平值来确定时分开关的切换时间，从而进行切换，但这种方法受到接收信号质量的限制，实现方法复杂，且应用比较单一。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种实现方法简单且切换精确的基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统。本专利技术还提供了一种实现方法简单且切换精确的基于数字导频搜索的TD-LTE转发方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统，包括模数转换器、FPGA芯片、数模转换器及功放器，所述FPGA芯片包括数字信号处理单元及用于进行频偏校正和时分开关切换控制的TD-LTE转发控制单元；所述模数转换器的输出端依次与数字信号处理单元、数模转换器及功放器连接，所述数字信号处理单元的输出端与TD-LTE转发控制单元的输入端连接，所述TD-LTE转发控制单元的输出端分别与 数字信号处理单元的输入端、模数转换器的输入端及数模转换器的输入端连接。进一步，所述TD-LTE转发控制单元包括第二抽取滤波模块、频偏计算模块、频偏校正模块、时分开关控制器及用于计算频偏初始值及时分切换位置的TD-LTE导频匹配滤波器；所述第二抽取滤波模块的输入端与数字信号处理单元的输出端连接，所述第二抽取滤波模块的输出端分别与TD-LTE导频匹配滤波器的输入端及频偏校正模块的输入端连接，所述TD-LTE导频匹配滤波器的输出端依次与频偏计算模块、频偏校正模块及数字信号处理单元连接，所述TD-LTE导频匹配滤波器的输出端还依次与时分开关控制器及数模转换器连接，所述时分开关控制器的输出端还与模数转换器的输入端连接。进一步，所述数字信号处理单元包括数字下变频模块，所述数字下变频模块的输出端依次连接有第一抽取滤波模块、ICS模块、内插滤波模块及数字上变频模块，所述数字下变频模块的输入端分别与模数转换器的输出端及频偏校正模块的输出端连接，所述ICS模块的输出端与第二抽取滤波模块连接，所述数字上变频模块的输出端与数模转换器的输入端连接。本专利技术解决其技术问题所采用的另一技术方案是一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发方法，包括将输入模拟信号进行模数转换后，得到输入数字信号；将输入数字信号依次进行数字下变频、抽取滤波及干扰抵消处理后，得到滤波信号 X (η)；将滤波信号x(n)再次进行抽取滤波后，得到二次滤波信号X' (η)，并分别发送到TD-LTE导频匹配滤波器及频偏校正模块；TD-LTE导频匹配滤波器根据二次滤波信号X' (η)计算系统的初始频偏量和时分切换的位置；频偏计算模块根据初始频偏量计算出系统的频偏调整量后，频偏校正模块根据频偏调整量对二次滤波信号X' (η)的频率值进行频偏校正，并将频偏校正后的频率值发送到数字下变频模块；时分开关控制器根据时分切换的位置对时分开关进行控制；将滤波信号x(n)进行内插滤波、数字上变频后，得到输出数字信号；将输出数字信号进行模数转换、功率放大后发送出去。进一步，所述TD-LTE导频匹配滤波器根据滤波信号X (η)计算系统的初始频偏量和时分切换的位置这一步骤中，所述时分切换的位置包括第一切换位置及第二切换位置，所述第一切换位置在TD-LTE帧结构的保护间隔处，所述第二切换位置在TD-LTE每个子帧中最后一个上行时隙和第二个下行时隙之间。进一步，所述TD-LTE导频匹配滤波器根据滤波信号X(η)计算系统的初始频偏量和时分切换的位置这一步骤中，TD-LTE导频匹配滤波器根据滤波信号X(η)计算时分切换的位置，其具体为TD-LTE导频匹配滤波器根据滤波信号χ(η)，检测出主同步信号，进而根据该主同步信号的位置计算得出第一切换位置及第二切换位置。本专利技术的有益效果是本专利技术的一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统，通过采用TD-LTE转发控制系统在数字信号处理过程中进行频偏校正及时分开关切换控制，从而正确地将上行信号及下行信号切换进入对应的链路进行处理，降低了噪声干扰的影响，实现方式简单，切换准确，可提高信号覆盖质量。本专利技术的另一有益效果是本专利技术的一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发方法，通过在数字信号处理过程中进行频偏校正及时分开关切换控制，从而正确地将上行信号及下行信号切换进入对应的链路进行处理，降低了噪声干扰的影响，实现方式简单，切换准确，可提闻信号覆盖质量。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统的结构框图；图2是本专利技术的一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统的一具体实施例的结构框图；图3是TD-LTE制式中FDD方式的帧结构示意图4是TD-LTE制式中TDD方式的帧结构示意图；图5是基站的配置方式示意图；图6是本专利技术的一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发方法的工作流程图。具体实施例方式为了便于下文的描述，首先给出以下名词解释TD-LTECTime Division Long Term Evolution):分时长期演进，是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等业者，所共同开发的第四代(4G)移动通信技术与标准；LTE (Long Term Evolution):长期演进，3G与4G技术之间的一个过渡，是3. 9G的全球标准；FPGA (Field Programmable Gate Array):现场可编程门阵列；ICS (Interference Cancellation System):干扰抵消系统；PSS (Primary Synchronization Signal):主同步信号；SSS (Secondary Synchronization Signal):辅同步信号；OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing):正交频分复用技术；ID (IDentity):身份识别码 ，也称序列号或账号；FDD (Frequency Division Duplexing):频分双工；TDD (Time Division Duplexing):时分双工；UL (Up Link):上行链路；DL (Down Link):下行链路；DwPTS :下行导频时隙；UpPTS :上行导频时隙；GP :保护间隔；IFFT (Inverse Fast Fourier Transform):快速傅里叶反变换。参照图1，本专利技术提供了一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统，包括模数转换器、FPGA芯片、数模转换器及功放器，所述FPGA芯片包括数字信号处理单元及用于进行频偏校正和时分开关切换控制的TD-LTE转发控制单元；所述模数转换器的输出端依次与数字信号处理单元、数模转换器及功放器连接，所述数字信号处理单元的输出端与TD-LTE转发控制单元的输入端连接，所述TD-LTE转发控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数字导频搜索的TD?LTE转发系统，其特征在于，包括：模数转换器、FPGA芯片、数模转换器及功放器，所述FPGA芯片包括数字信号处理单元及用于进行频偏校正和时分开关切换控制的TD?LTE转发控制单元；所述模数转换器的输出端依次与数字信号处理单元、数模转换器及功放器连接，所述数字信号处理单元的输出端与TD?LTE转发控制单元的输入端连接，所述TD?LTE转发控制单元的输出端分别与数字信号处理单元的输入端、模数转换器的输入端及数模转换器的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统，其特征在于，包括模数转换器、FPGA芯片、数模转换器及功放器，所述FPGA芯片包括数字信号处理单元及用于进行频偏校正和时分开关切换控制的TD-LTE转发控制单元； 所述模数转换器的输出端依次与数字信号处理单元、数模转换器及功放器连接，所述数字信号处理单元的输出端与TD-LTE转发控制单元的输入端连接，所述TD-LTE转发控制单元的输出端分别与数字信号处理单元的输入端、模数转换器的输入端及数模转换器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统，其特征在于，所述TD-LTE转发控制单元包括第二抽取滤波模块、频偏计算模块、频偏校正模块、时分开关控制器及用于计算频偏初始值及时分切换位置的TD-LTE导频匹配滤波器； 所述第二抽取滤波模块的输入端与数字信号处理单元的输出端连接，所述第二抽取滤波模块的输出端分别与TD-LTE导频匹配滤波器的输入端及频偏校正模块的输入端连接，所述TD-LTE导频匹配滤波器的输出端依次与频偏计算模块、频偏校正模块及数字信号处理单元连接，所述TD-LTE导频匹配滤波器的输出端还依次与时分开关控制器及数模转换器连接，所述时分开关控制器的输出端还与模数转换器的输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种基于数字导频搜索的TD-LTE转发系统，其特征在于，所述数字信号处理单元包括数字下变频模块，所述数字下变频模块的输出端依次连接有第一抽取滤波模块、ICS模块、内插滤波模块及数字上变频模块，所述数字下变频模块的输入端分别与模数转换器的输出端及频偏校正模块的输出端连接，所述ICS模块的输出端与第二抽取滤波模块连接，所述数字上变频模块的输出端与数模转换器的输入端连接。4.一种基于数字导...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝禄国，杨建坡，余嘉池，曾文彬，
申请(专利权)人：奥维通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：