发明名称 高阶QAM系统载波恢复方法及装置
摘要 本发明公开了一种高阶QAM系统中载波恢复方法及装置,本发明中载波恢复分为两个阶段:粗载波恢复阶段和细载波恢复阶段。载波恢复开始默认使用基于极性判决算法的粗载波恢复阶段,捕获相对较大的频率误差,根据锁定检测的状态,当频率误差校正到低于一个设定值后,载波恢复切换到细载波恢复阶段,校正残留频率误差和相位误差。整个载波恢复方法装置具有较宽的频率误差捕获范围及锁定后较小相位抖动,且载波恢复的模式切换可靠性高。
申请公布号 CN102891825A 申请公布日期 2013.01.23
申请号 CN201210378198.8 申请日期 2012.10.08
申请人 安徽省菲特科技股份有限公司 发明人 陶洪;吴端;赵科;张靖
分类号 H04L27/38(2006.01)I 主分类号 H04L27/38(2006.01)I
代理机构 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 代理人 何梅生
主权项 一种高阶QAM系统中载波恢复的方法,其特征是按如下步骤进行:a、将存在载波干扰的QAM信号y(n)与由数控振荡器产生的本地载波信号e‑jθ(n)进行混频,得到校正后的信号q(n),所述n为符号序列;b、对校正后的信号q(n)进行I、Q分离,得到I路信号qI(n)和Q路信号qQ(n);c、对所述I路信号qI(n)行功率检测,输出符合功率检测要求的I路信号qPI(n);对所述Q路信号qQ(n)进行功率检测,输出符合功率检测要求的Q路信号qPQ(n);d、对所述符合功率检测要求的I路信号qPI(n)符合功率检测要求的Q路信号qPQ(n)分别进行极性判决,得到判决后的I路信号qIS(n)和判决后的Q路信号qQS(n);e、利用所述符合功率检测要求的I路信号qPI(n)、符合功率检测要求的Q路信号qPQ(N)、以及判决后的I路信号qIS(n)和判决后的Q路信号qQS(n)进行相位误差检测,得到相位误差φe(n): <mrow> <msub> <mi>&phi;</mi> <mi>e</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>q</mi> <mi>Q</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>q</mi> <mi>Is</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>q</mi> <mi>I</mi> </msub> <mo></mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>q</mi> <mi>Qs</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>f、将所述相位误差φe(n)与预先设定的相位模糊阈值进行比较,所述相位模糊阈值为45度;若所述相位误差φe(n)大于相位模糊阈值,则将当前相位误差值φe(n)舍弃,重复步骤f;若所述相位误差φe(n)小于相位模糊阈值,则按步骤g进行;g、利用相邻两个符号序列的相位误差值φe(n)和相位误差值φe(n‑1)进行频率误差值计算,得到频率误差值ferr(n):ferr(n)=φe(n)‑φe(n‑1)    (2)h、将所述频率误差值ferr(n)进行一阶低通滤波,得到一阶低通滤波后的频率误差值ferrL(n);i、将所述一阶低通滤波后的频率误差值ferrL(n)与频率误差阈值ferr_th(n)进行比较,所述频率误差阈值ferr_th(n)等于20K;若ferrL(n)≥ferr_th(n),则进入粗载波恢复模式,所述粗载波恢复是将所述一阶低通滤波后的频率误差值ferrL(n)进行环路滤波,得到环路滤波后的频率误差fif(n),用所述环路滤波后的频率误差fif(n)控制所述数控振荡器产生新的本地载波信号e‑jθ(n),完成粗载波恢复;j、设置一个频率误差计数器,用于记录连续ferrL(n)<ferr_th(n)的个数,每检测到ferrL(n)<ferr_th(n),所述频率误差计数器累加1,当不能满足ferrL(n)<ferr_th(n)时频率误差 计数器清零,重新开始计数;当频率误差计数器等于1000时,所述频率误差计数器清零,同时载波恢复切换到精细载波恢复模式,所述精细载波恢复模式是:首先对所述q(n)信号的I路信号qI(n)和Q路信号qQ(n)进行星座点判决,所述星座点判决是使所述I路信号qI(n)和Q路信号qQ(n)的星座点用标准调制方式下的最接近的星座点代替,得到星座点判决后的I路信号qId(n)和星座点判决后的Q路信号qQd(n);利用所述I路信号qI(n)Q路信号qQ(n)星座点判决后的I路信号qId(n)和星座点判决后的Q路信号qQd(n)进行相位误差检测,得到相位误差值pherr(n);将所述相位误差值pherr(n)进行环路滤波,得到环路滤波后的相位误差值phif(n),用所述环路滤波后的相位误差值phif(n)控制数控振荡器产生新的本地载波e‑jθ(n),完成精细载波恢复;所述环路滤波过程中,环路滤波系数由环路滤波系数寄存器产生,C1是所述频率误差fif(n)的环路滤波系数,可调范围在10‑6~10‑9,C2是所述相位误差值pherr(n)的环路滤波系数,可调范围在10‑9~10‑12;k、循环步骤a到步骤j的过程,完成高阶QAM系统中载波恢复。
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