[发明专利]一种在双脉冲成型发射系统中避免频谱零点的方法

说明书

本发明公开了在双脉冲成型发射系统中避免频谱零点的方法，包括以下步骤：S10，对接收端中第二路的模数转换模块的时钟相位设置一个初始值；S20，在发射端发送一个测试信号；S30，在接收端估计信道的频率响应，进一步计算均衡信号的信噪比并记录下来；S40，调整S10中模数转换模块的时钟相位，获得不同延迟或提前采样的接收信号；S50，重复步骤S20‑S40，确定对应到最大信噪比的时钟相位。本发明通过离线静态校准或在线自适应校准，对接收端的模数转换器件的采样时钟相位进行调整，即对接收信号进行提前或延迟采样，以避免信道频率响应可能出现的频谱零点，为点对点高速无线传输系统提供强的鲁棒性能。

技术领域

本发明属于无线通信系统数字信号处理领域，涉及一种在双脉冲成型发射系统中避免频谱零点的方法。

背景技术

在传统的数字单载波通信系统中，发射端通常采用奈奎斯特脉冲成型。相应地，接收端使用匹配滤波来避免非理想信道引入的符号间干扰，从而最大化接收信噪比。升余弦脉冲作为一类典型的奈奎斯特脉冲被广泛地应用于数字传输系统，并等效地通过在收发端分别采用根升余弦滤波器来实现。其中滤波器的一个重要参数，即滚降系数，确定了信号的实际传输带宽和系统的频谱效率。较小的滚降系数会带来较高的频谱效率，但是在实际的高速传输系统中，这样的根升余弦滤波器极难设计和实现。另一方面，大的信号带宽也是实现高速传输系统的必要条件。毫米波以及太赫兹频段介于30GHz和10THz之间，被认为是实现这一目标的绝佳选择。尽管在理论上传统的奈奎斯特脉冲成型可以达到无符号间干扰传输，但是大带宽信号需要具有相当高采样速率的数据转换器件来满足采样要求，而目前在市场上能够满足需求的数据转换器件稀缺并价格不菲。

为了改进系统的频谱效率和解决高采样率器件难以获取的问题，基于双脉冲成型发射的方法被提出。该方法可以在满足无符号间干扰和无数据流间干扰条件下，对两个频谱重叠的半符号率数据流进行合并发射，理论上实现全速率传输。由于在无线信道传输中存在各种失真，在接收端采用均衡技术来消除符号间干扰和数据流间干扰就变得十分必要。传统的分数间隔均衡技术要求采样率必须高于数据符号率以及高的实现成本和复杂度，这使得利用目前主流的数据转换器件来实现高速传输极其困难。

另一方面，符号间隔均衡技术对接收信号进行符号速率采样均衡，可以降低高速传输对高采样率器件的要求。因此，在基于双脉冲成型发射的高速传输系统中使用低复杂度的线性符号间隔均衡技术受到青睐。但是，由于符号间隔均衡采用的滤波器滚降系数大于零，以符号速率进行采样往往会引起信号频谱的边缘重叠，甚至产生频谱零点，从而大大地降低了系统的均衡性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明的双脉冲成型发射系统包括发射端和接收端，其中，发射端包括编码调制模块、串并变换模块、两路模数转换模块、两路脉冲成型滤波器和发射滤波器，所述编码调制模块进行编码和调制映射到数据符号，数据符号流经过串并变换模块被分成两路并行的半速率符号流，每路数字信号通过数模变换模块转换为模拟信号，每路半速率符号流经过一个脉冲成型滤波器进行脉冲成型，再经过合并后通过发射滤波器输出发射信号；接收端包括接收滤波器、两路模数转换模块、信道估计模块、两路均衡器、并串变换模块和解调译码模块，接收的基带信号通过接收滤波器进行滤波，两路模数变换模块将输出的模拟信号转换为数字信号，信道估计模块将两路模数变换模块的输出符号分别估计后输出到两个脉冲成型滤波器的等价信道频率响应，并送给两路均衡器；同时，信道估计模块计算信噪比，确定模数变换模块的最佳时钟相位，反馈给两路模数变换模块中第二路模数变换模块对时钟相位进行调整；两路均衡器将信道估计模块输出的信道频率响应估值对两路数字信号分别进行均衡，并串变换模块将两路均衡器输出的信号进行并串变换得到一路符号输出给解调译码模块，解调译码模块对符号进行解映射和译码获得发送的比特数据；

基于上述系统，避免频谱零点的方法包括以下步骤：

S10，对接收端中第二路的模数转换模块的时钟相位设置一个初始值；

S20，在发射端发送一个测试信号；