一种精确估计ICS直放站信号时延的装置及方法

摘要

本发明涉及一种精确估计ICS直放站信号时延的装置及方法，包括DUC模块、发射模块、DDC模块和接收模块，信号产生模块依次与DUC模块、用于调整信号时延的时延调整模块、用于调整信号产生模块产生的信号功率的功率调整模块和发射模块相连接；通过信号产生模块产生的信号，一路通过数字上变频DUC模块，时延调整模块、功率控制模块、发射模块射频输出，经过空间信道被接收模块的天线接收，经过数字下变频DDC模块处理后到达数字信号处理模块；另一路在第一路发射信号的同时输出到数字信号处理模块，对这两路信号进行处理，计算出时延。本发明有益的效果：能够精确估计ICS直放站从回波抵消模块输出端到回波抵消模块输入端的信号时延；该方法简单，易于实现。

主权项

1.一种精确估计ICS直放站信号时延的方法，其特征是：计算时延方法为：进入数字信号处理模块后的两路信号，一路经过FFT子模块作FFT变换运算，另一路经过FFT子模块作FFT变换运算，通过共轭子模块作共轭运算，将两路模块输出信号通过相乘子模块作相乘运算，对相乘后的输出信号通过IFFT子模块作IFFT变换，将IFFT子模块输出通过时延计算模块计算出相应时延；时延计算模块工作步骤如下：（1）、DDC下变频后的N点序列x₁(n)进入FFT模块得到F₁(N),其中$F_1\left(N\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}{x}_1\left(n\right)·e^{-j2\mathrm{\pi kn}/N};$（2）、本地的CAZAC序列x₂(n)进入FFT模块得到F₂(N)，其中（3）、将F₁(N)及F₂(N)的共轭相乘的结果送入IFFT模块得到y(n)，其数学表达式为$y\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}(F_1\left(N\right)*\mathrm{conv}\left(F_2\left(N\right)\right))·e^{j2\mathrm{\pi kn}/N};$（4）、取y(n)中的最大值所对应的下标值D，用D减去数字信号处理模块引入的时延即为所测量出来的系统时延；一、设置如下：信号产生模块放置位置与ICS模块对应位置；CAZAK码发射功率要求：SNR>0；CAZAK码发射时间要求：直放站初始化且工作前；CAZAK码序列码元速度d：与ICS码元速度一致；CAZAK码序列长度要求：与直放站ICS模块发端到接收端时延Δτ相关，取L=256,512,1024；二、具体步骤如下：(1)、直放站初始化；（2）等待L*f_s+ΔT秒，其中L为CAZAK序列的点数，ΔT=ΔN*f_s为CAZAK序列进入FFT，到IFFT输出经过的时延，ΔN为CAZAK序列进入FFT，到IFFT输出延迟的码片数，f_s为码元速率；开启CAZAK使能开关A，设开启时刻为t₀；（3)、在t₀+ΔT时刻开始记录ifft_out(n)，存储于寄存器CARD0中；（4)、当CARD1满L数据时，关闭开关A；取CARD1中最大值MAX0；（5)、关闭开关A开始，等待L*f_s+ΔT秒，使能开关A，设开启时刻为t₁；（6)、在t₁+ΔT时刻开始记录ifft_out(n)，存储于寄存器CARD1中；（7)、当CARD1满L数据时，关闭开关A，取CARD1中最大值MAX1；（8)、当其中threshold0为阈值，取10±3时，取MAX=MAX1，并取CARD1中第二最大值SEC，进行（9）操作；否则，MAX0=MAX1，关闭是能开关A，返回（5）操作；（9)、判决操作；A、如果MAX<40，增大延迟模块，返回（2）操作；B、如果MAX>40&&MAX<60；当MAX-SEC<threshold1时，增大CAZAK输出功率，返回（2）操作；当MAX-SEC>threshold1时，取最大值所对应的n；threshold1为阈值，取0.5±0.2；C、如果MAX>60&&MAX<230，取最大值所对应的n；D、如果MAX>240&&MAX<260；当MAX-SEC<threshold1时，增大CAZAK输出功率，返回（2）操作；当MAX-SEC>threshold1时，取最大值所对应的n；E、如果MAX>260，增大CAZAK输出功率，返回（2）操作；（10）、读取n值，n值本方法所计算时延数值。