[发明专利]基于TDMA技术的数字无线集群通信系统中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，特别是一种数字无线集群通信系统中基站的基 带接收机及其实现方法。

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。

典型的数字无线集群系统是TETRA数字无线集群系统，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 由帧同步装置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。因此，现有技术下，TDMA系统中 接收机的性能很大程度上取决于位同步装置的性能。

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于TDMA技术的数字无线集群通信系统 中基站的基带接收机的信号处理方法，能够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帧同步和位同步联合检测，包括以下步骤：

对滤波后的所述多倍过采样信号流同时进行功率检测的步骤；

对滤波后的多倍过采样信号流同时进行位同步检测的步骤；

提供帧同步窗口信号的步骤；

在所述帧同步窗口信号的控制下，对多路并行的单倍采样信号流的解调码序列同时 进行帧同步检测的步骤；

在帧同步窗口信号的控制下，根据功率检测、位同步检测和帧同步检测的输出，进 行帧同步和位同步联合判决的步骤。

所述信号处理方法根据帧同步和位同步联合检测的输出，在所存储的各路解调码序 列中选择一路，并恢复帧结构。

由于采用本发明的技术方案，本发明利用TDMA系统帧同步相对容易的特点，针 对平方法位同步的缺陷，提供了一种进行帧同步和位同步联合检测，并根据检测的输出 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。与现有技术相 比，本发明提高了同步的精度，特别是克服了低信噪比和深衰落条件下位同步的不稳定 性。

此外，本发明的帧同步和位同步联合判决是在帧同步时间窗口中进行的，这样不仅 降低了帧同步的虚假同步概率，同时帧同步检测的运算被限制在帧同步时间窗口内进 行，很大程度上减少了帧同步检测的运算量。

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：

在帧同步和位同步联合检测步骤中所述的对多路并行的单倍采样信号流的解调码 序列同时进行帧同步检测，是依照训练序列，对所述各路按照顺序的解调码序列进行汉 明距离计算。

所述的帧同步和位同步联合检测，是在帧同步窗口信号的控制下工作，在帧同步时 间窗口内完成帧同步检测、帧同步和位同步联合判决。

所述的帧同步和位同步联合判决，包括如下步骤：