[发明专利]定时误差估计装置、方法、介质和通信设备

说明书

本发明涉及一种定时误差估计装置、方法、介质和通信设备。其中所述装置中设置定时误差判决器，对输入信号的定时误差做一个初步判断，并将判断结果输入至数字控制振荡器，输入信号再进入Gardner环，本发明改良的Gardner环中增加多定时误差检测器结构分别检测内插滤波器输出的多路采样信号的采样定时误差，同时设置时序选择器以及改进原有的数字控制振荡器以对滤波器步长参数的跳变进行检测，检测结果输入时序选择器以选择适当的目标采样定时误差进行后续循环迭代处理，以满足估计范围扩大的需求。本实施例的方案可以有效解决现有Gardner同步算法误差估计范围不足的问题，实现对定时误差估计范围的扩展，方案适用性广泛。

技术领域

本公开实施例涉及通信信号同步技术领域，尤其涉及一种定时误差估计装置、定时误差估计方法，以及实现定时误差估计方法的计算机可读存储介质和通信设备。

背景技术

在无线电接收机中，要正确恢复发送端的信号，需要对码元的中间时刻进行周期性的采样判决，必须知道每个码元的起止时刻，才能采样恢复出发送端的信号。由于接收到的信号传输过程中受到噪声等影响，与本地时钟信号不同步，这就需要定时同步算法，恢复出与接收码元同频同相的时钟信号。

目前，相关技术中采用Gardner算法作为定时同步算法。Gardner算法是一种不需要先进行载波同步的定时误差估计算法，这种方法的基本思想是：提取出相邻码元最佳采样点的幅度和极性变化信息，再加上相邻码元过渡点是否为零这一信息，就可以从采样信号中提取出定时误差。由于该算法的定时误差检测器结构简单，且能够独立于未知载波相位进行计算的优点，得到了广泛的应用。

但是在正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)数字微波传输中，由于面临的信道环境多变如面临加性高斯白噪声信道，定时误差范围可能超过1个码元间隔，导致原有的Gardner算法的误差估计范围无法满足要求而无法进行信号同步处理。因此亟需一种改良的Gardner算法来改善这一问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种定时误差估计装置、定时误差估计方法，以及实现定时误差估计方法的计算机可读存储介质和通信设备。

第一方面，本公开实施例提供一种定时误差估计装置，包括：

定时误差判决器，用于确定输入信号的定时误差在预设定时误差范围内对应的误差区间，所述预设定时误差范围包括多个不同的误差区间；

内插滤波器，用于对所述输入信号进行内插处理，得到内插时刻的多路采样信号；

多个定时误差检测器，与所述内插滤波器连接，用于分别检测得到多路所述采样信号对应的多个采样定时误差；

时序选择器，与多个所述定时误差检测器分别连接，用于基于预设时序参数从多个所述采样定时误差中选择一个目标采样定时误差；

环路滤波器，与所述时序选择器连接，用于对所述目标采样定时误差进行平滑处理以更新振荡器控制参数；

数字控制振荡器，与所述环路滤波器、所述内插滤波器和所述定时误差判决器分别连接，用于基于所述输入信号的定时误差对应的误差区间确定对应的数字控制振荡器的寄存器参数，基于所述寄存器参数和所述振荡器控制参数更新滤波器步长参数，以使所述内插滤波器基于更新的滤波器步长参数生成下一内插时刻的多路采样信号，同时统计所述滤波器步长参数的跳变结果，基于所述跳变结果更新所述预设时序参数并输入所述时序选择器，以完成后续循环处理，直至所述滤波器步长参数稳定至预设数值范围内，该滤波器步长参数即为所述输入信号的定时误差估计结果。

在本公开的一些实施例中，所述定时误差判决器包括：