[发明专利]一种基站的基带接收机的信号处理方法及基带接收机

说明书

技术领域

本发明涉及数字无线通信技术领域，特别是一种数字移动通信系统中基站的基带接收机及其信号处理方法。 

背景技术

数字通信的基带接收机，其目的是完成所接收的基带信号的处理，从中获取解调后的数据信号。无论射频前端采用何种方案，通常来说，基带部分的信号处理包括四个基本步骤：成形滤波、位同步、解调、帧同步。 

典型的基于TDMA技术和相移键控调制技术的数字移动通信系统是TETRA数字无线集群系统。TETRA系统采用pi/4DQPSK的调制方式，采用TDMA/FDMA的多址方式。现有技术下，TETRA基站的基带信号处理方式如图1所示为：多倍过采样的信号经过平方根升余弦滤波器101后；由位同步装置102来提取成单倍的同步信号；再经过pi/4DQPSK解调器103来还原成数据码序列；最后由帧同步模块104来恢复数据的帧结构。 

基站位同步的主要功能是从过采样的信号中选择码间干扰最小的一路用作数据解调。帧同步的主要功能，是从前端解调得到的码序列中，识别出上行链路的训练序列，并根据此训练序列来确定对应帧的数据格式。 

现有技术下，在TDMA系统中，帧同步相对比较容易，一般采用根据接收解调码序列和训练序列之间的汉明距离来进行判决的方法。而位同步往往采用平方法。 

在信噪比较高和衰落不明显的条件下，平方法有很好的性能。然而，在无线集群通信的环境中，有时会有信噪比不高或者衰落较深的情况发生。在信噪比不高和深衰落的条件下，平方法的性能下降将导致定时错误的概率增加，进而直接导致虚假同步和同步 丢失的概率大大增加。平方法性能下降的主要原因是平方法需要较长的时间进行累积才能达到较好性能，但是深衰落的环境使得长时间累积达不到预想的效果，甚至会带来错误，从而造成基站接收性能的降低。 

采用汉明距离计算的帧同步方法，也存在缺陷。由于信号的解调过程存在信息的损伤，会丢失信号的部分信息，因此不是最佳的同步判决方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于TDMA技术和相移键控调制技术的数字移动通信系统中基站的基带接收机的信号处理方法，能够克服平方法位同步和汉明距离计算法帧同步的不足，保证基带接收机稳定和精确地接收信号。为此，本发明采用以下技术方案：它包括以下步骤： 

1-1)、对多倍过采样的信号流进行滤波； 

1-2)、将滤波后的多倍过采样信号流转换为多路并行的单倍采样信号流； 

1-3)、对每一路单倍采样信号流进行解调，得到各路解调码序列； 

1-4)、将各路解调码序列按照顺序进行存储； 

所述信号处理方法对信号进行代价函数计算和同步判决，包括以下步骤： 

1-5-1)、对于多路并行的单倍采样信号流，计算每一路单倍采样信号流中每个未解调符号的相位值； 

1-5-2)、计算每一路单倍采样信号流中每两个相邻的未解调符号的相位差值，并将相位差值存储到相应路的相位差存储器中； 

1-5-3)、将每一路相位差存储器中的数据进行代价函数计算； 

1-5-4)、对多路并行的所有所述代价函数计算值进行同步判决，获得帧同步标志和位同步标志。 

所述信号处理方法根据同步判决的输出，在所存储的各路解调码序列中选择一路，并恢复帧结构。 

所述未解调符号，是指发射机端的调制符号，调制到载频进行传播后，经接收机射 频前端处理，尚未由解调器进行解调的解调前符号。 

本发明提供了一种以采用每一路单倍采样信号流的解调前数据向量与训练序列向量之间的距离作为代价函数，判决代价函数最小的一路为位同步的标志，对应的解调前符号为帧同步的标志，并根据判决来完成解调码序列的最终选择和帧结构恢复的基带信号处理的实现方法。由于分别在多路单倍采样信号流上直接进行代价函数计算和同步判决，避免了由于位同步错误造成的数据丢失，降低了帧同步的同步丢失概率，同时避免了解调后受损信号进行汉明距离计算而产生的虚假同步，从而显著地提高了基带接收机的性能。 

本发明所提供的信号处理方法还可同时采用以下进一步的技术方案： 

采用了以下方法进行代价函数计算： 

2-1)、将每一路相位差存储器中的数据与训练序列相邻符号的相位差值数据逐个进行差分计算； 

2-2)、将差分计算值进行平方； 

2-3)、将连续的差分及平方计算的结果进行累加，累加的次数为训练序列符号的个数，累加的结果作为代价函数的计算值。