CN101488940B - 数字接收机整数倍频偏检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数字接收机整数倍频偏的检测方法和装置。本发明针对现有技术中的整数倍频偏检测搜索时间长、运算量大的不足，公开一种高效率的整数倍频偏检测方法及检测装置。数字接收机整数倍频偏检测方法，包括以下步骤：a.对经过FFT模块后的时域OFDM数据进行差分运算；b.对差分结果进行求模、累加；c.检测空载波区中的高能量区偏移位置，得到整数倍频偏范围；d.将上述整数倍频偏范围输入PRS检测器，当检测到PRS有效时，在该范围内进行搜索，得到精确整数倍频偏。另外本发明还公开了采用该检测方法的检测装置。采用本发明大大降低搜索时间，节约运算量，提高检测效率，适用于数字接收机整数倍频偏的检测。

Description

数字接收机整数倍频偏检测方法和装置
技术领域
本发明涉及数字信号处理技术，具体的说，是涉及数字接收机整数倍频偏的检测方法和检测装置。
背景技术
数字音频广播(DAB)一般是采用正交频分复用(OFDM)的调制方法，能够提高不同类型的数据业务及高质量的移动接收。其时域OFDM数据由空符号(Null)、相位参考符号(PRS)、数据符号组成。在数字接收机接收数字信号的过程中，为了保证接收质量，需要尽量减小甚至消除载波频率误差。载波频率误差主要是因为发射机和接收机振荡器的不同产生的，包括整数倍频率误差和小数倍频率误差，也称为整数倍频偏和小数倍频偏。现有技术中的检测整数倍频偏的方法是：时域OFDM数据经过FFT(快速傅立叶变换)模块后形成一个个的OFDM符号，当检测PRS有效时，相关器将接收到的PRS与本地PRS发生器产生的PRS进行循环移位以获得相关峰，随后PRS检测器通过查找最大相关峰的偏移位置得到整数倍频偏，之后整数倍频偏与数据一起进入混频器进行变频。由于上述检测方法采用了相关运算，其优点是多径衰落效果好、准确度高，但是也有很大的缺点：搜索时间长、运算量大，特别对于大范围内的频偏搜索来说，采取上述方法会导致检测效率极低。上述方法对应的检测装置包括：混频器、FFT模块、相关器、PRS检测器及本地PRS发生器；混频器、FFT模块、相关器与PRS检测器依次连接，本地PRS发生器连接相关器，PRS检测器还连接混频器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的整数倍频偏检测搜索时间长、运算量大的不足，提出一种高效率的整数倍频偏检测方法及检测装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：数字接收机整数倍频偏检测方法，包括以下步骤：
a.对经过FFT模块后的时域OFDM数据进行差分运算；
b.对差分结果先进行求模，对求模后的结果再进行累加处理；
c.检测空载波区中的高能量区偏移位置，求得最大峰均值比；
d.将上述最大峰均值比输入相位参考符号PRS检测器，当检测到相位参考符号PRS有效时，在该范围内进行搜索，得到精确整数倍频偏。
数字接收机整数倍频偏检测装置，包括混频器、FFT模块、相位参考符号PRS检测器，还包括差分器、求模器、累加器及峰均值比较器；所述混频器、FFT模块、差分器、求模器、累加器、峰均值比较器及相位参考符号PRS检测器依次连接；所述FFT模块、混频器均连接相位参考符号PRS检测器；时域OFDM数据经过混频器变频后得到基带采样值，基带采样值经过FFT模块后形成一个个的OFDM符号，这其中包括空符号、相位参考符号PRS和数据符号，一路OFDM符号进入相位参考符号PRS检测器，另一路OFDM符号进入差分器，差分器对接收到的前后两个数据符号进行差分处理，差分后的结果输入求模器进行求模处理，再对求模后的结果输入累加器进行累加处理，经过累加处理后的数据进入峰均值比较器，峰均值比较器通过检测高能量区的偏移位置求得最大峰均值比，最大峰均值比被输入至相位参考符号PRS检测器，当相位参考符号PRS检测器检测到相位参考符号PRS有效时就以该最大峰均值比为初始值，在其左右进行搜索即可搜索到精确整数倍频偏，随后将精确整数倍频偏反馈到混频器进入跟踪状态。
本发明的有益效果是：在PRS到来之前，对数据符号进行处理，获得一个整数倍频偏范围，当PRS到来时在此范围内进行搜索，可大大降低搜索时间，节约运算量，进而提高检测效率。
附图说明
图1为数字接收机整数倍频偏检测装置框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明摒弃了现有技术中对整数倍频偏检测时采用的相关运算来直接检测PRS的方式，而充分利用了PRS到来之前的间隙，对数据符号进行处理获得一个整数倍频偏范围，当PRS到来时在此范围内进行搜索，以得到精确的整数倍频偏，大大提高了检测效率。
本发明中的数字接收机整数倍频偏检测方法，采用以下步骤实现：a.对经过FFT模块后的时域OFDM数据进行差分运算；b.对差分结果进行求模、累加；c.检测空载波区中的高能量区偏移位置，得到整数倍频偏范围；d.将上述整数倍频偏范围输入PRS检测器，当检测到PRS有效时，在该范围内进行搜索，得到精确整数倍频偏。
如图1所示，本发明中的数字接收机整数倍频偏的检测装置包括混频器、FFT模块、PRS检测器，还包括差分器、求模器、累加器及峰均值比较器；所述混频器、FFT模块、差分器、求模器、累加器、峰均值比较器及PRS检测器依次连接；所述FFT模块、混频器均连接PRS检测器。首先时域OFDM数据经过混频器变频后得到基带采样值，经过FFT模块后形成一个个的OFDM符号，这其中包括空符号(Null)、相位参考符号(PRS)、数据符号，一路OFDM符号进入PRS检测器，PRS检测器首先检测PRS是否有效，或者说是否为PRS，如果不是则不进行处理，另一路OFDM符号进入差分器，差分器对接收到的前后两个数据符号(数据符号包括数据区和空载波区)进行差分处理，差分后的结果输入求模器、累加器，进行求模和累加处理，接着进入峰均值比较器，由于差分后的结果会在空载波区形成一个高能量区，峰均值比较器就是通过检测这个高能量区的偏移位置来求得峰均值比，并找到最大峰均值比的位置后输入PRS检测器，这样，当PRS检测器检测到PRS有效时就以该最大峰均值比为初始值，在其左右进行小范围搜索即可搜索到精确整数倍频偏，随后将精确整数倍频偏反馈到混频器进入跟踪状态。上述差分器的差分运算可以在一定程度上抵消信号对检测精度的影响，另外，通过求模和累加可以使得高能量区更加明显，提高处理增益。
本发明中的差分器、求模器、累加器及峰均值比较器均为市场上现有的成品装置，也可以根据本领域的技术常识采用电路来实现，这里不再一一赘述。

Claims (2)

1.数字接收机整数倍频偏检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.对经过FFT模块后的时域OFDM数据进行差分运算；
b.对差分结果先进行求模，对求模后的结果再进行累加处理；
c.检测空载波区中的高能量区偏移位置，求得最大峰均值比；
d.将上述最大峰均值比输入相位参考符号PRS检测器，当检测到相位参考符号PRS有效时，在该范围内进行搜索，得到精确整数倍频偏。
2.数字接收机整数倍频偏检测装置，包括混频器、FFT模块、相位参考符号PRS检测器，其特征在于：还包括差分器、求模器、累加器及峰均值比较器；所述混频器、FFT模块、差分器、求模器、累加器、峰均值比较器及相位参考符号PRS检测器依次连接；所述FFT模块、混频器均连接相位参考符号PRS检测器；时域OFDM数据经过混频器变频后得到基带采样值，基带采样值经过FFT模块后形成一个个的OFDM符号，这其中包括空符号、相位参考符号PRS和数据符号，一路OFDM符号进入相位参考符号PRS检测器，另一路OFDM符号进入差分器，差分器对接收到的前后两个数据符号进行差分处理，差分后的结果输入求模器进行求模处理，再对求模后的结果输入累加器进行累加处理，经过累加处理后的数据进入峰均值比较器，峰均值比较器通过检测高能量区的偏移位置求得最大峰均值比，最大峰均值比被输入至相位参考符号PRS检测器，当相位参考符号PRS检测器检测到相位参考符号PRS有效时就以该最大峰均值比为初始值，在其左右进行搜索即可搜索到精确整数倍频偏，随后将精确整数倍频偏反馈到混频器进入跟踪状态。
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