本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種群時(shí)延濾波器失真的修正方法及其裝置。
背景技術(shù):
寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸達(dá)到了幾百M(fèi)bit/s,在高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中,群時(shí)延(系統(tǒng)在某頻率處的相位對(duì)于頻率的變化率)在寬帶衛(wèi)星通信的通道(以下簡(jiǎn)稱信道)中的傳播會(huì)影響寬帶衛(wèi)星通信的傳輸,例如,若群時(shí)延波動(dòng)過(guò)大,會(huì)使傳輸信號(hào)產(chǎn)生畸變,進(jìn)一步地,以數(shù)字信號(hào)為例,由于數(shù)字信號(hào)相鄰碼元之間不同頻率分量之間的時(shí)延不同,導(dǎo)致接收信號(hào)會(huì)在相鄰碼元之間產(chǎn)生串?dāng)_,增加誤碼率。群時(shí)延的理想狀態(tài)為一條水平直線,其值理想狀態(tài)下為一個(gè)常數(shù)。
目前,對(duì)于群時(shí)延造成的傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)的失真(以下簡(jiǎn)稱群時(shí)延失真)可通過(guò)群時(shí)延濾波器進(jìn)行調(diào)整。高速數(shù)據(jù)通過(guò)群時(shí)延濾波器后允許有一定的時(shí)域延時(shí),但不希望產(chǎn)生在頻域上產(chǎn)生波形的失真。為了保持波形,可在群時(shí)延濾波器中添加時(shí)延均衡器。時(shí)延均衡器雖然能夠使群時(shí)延波動(dòng)相對(duì)變小,但是時(shí)延均衡器的參數(shù)是固定的,只能被動(dòng)地相對(duì)減小群時(shí)延波動(dòng),對(duì)于波動(dòng)較大的波形則效果不顯著。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種群時(shí)延失真的修正方法及其裝置,用于有效地縮短群時(shí)延波動(dòng)范圍。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明的第一方面提供一種群時(shí)延失真的修正方法,該群時(shí)延失真的修正方法包括:
步驟一、接收訓(xùn)練序列h’。
步驟二、對(duì)接收到的訓(xùn)練序列h’進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延的頻率特性grf_f。
步驟三、對(duì)頻率特性grf_f進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延系數(shù)grpts_est。
步驟四、對(duì)群時(shí)延系數(shù)grpts_est進(jìn)行逆函數(shù)計(jì)算,得到修正后的群時(shí)延系數(shù)grpts_est_INV。
步驟五、根據(jù)修正后的群時(shí)延系數(shù)Grpts_est_INV對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行卷積,完成群時(shí)延失真的修正。
本發(fā)明的第一方面的有益效果如下:根據(jù)群時(shí)延失真的修正方法,通過(guò)訓(xùn)練序列h’得到所有需要頻率點(diǎn)的群時(shí)延信息,與現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)單個(gè)頻率點(diǎn)掃描相比,一次訓(xùn)練就可得到訓(xùn)練序列h’,操作簡(jiǎn)單快捷,并且節(jié)省資源。接著,將收集到訓(xùn)練序列h’,經(jīng)過(guò)三步計(jì)算,即可得到修正后的群時(shí)延系數(shù)。另外,該群時(shí)延失真的修正方法可周期性的修正群時(shí)延系數(shù),通過(guò)不斷修正最佳值,將群時(shí)延限制在一定范圍內(nèi),進(jìn)一步地,可將群時(shí)延波動(dòng)范圍控制在0.5ns。
群時(shí)延失真的修正方法還包括:在步驟一之前,對(duì)原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換生成訓(xùn)練序列h’。
對(duì)原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換生成訓(xùn)練序列h’包括:采集原始訓(xùn)練序列h;將采集到的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào);將轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的原始訓(xùn)練序列h依次進(jìn)行射頻轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大;將經(jīng)過(guò)射頻轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大后的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,生成訓(xùn)練序列h’。
原始訓(xùn)練序列h和訓(xùn)練序列h均為數(shù)字信號(hào),該數(shù)字信號(hào)包括:多音信號(hào)、時(shí)域脈沖信號(hào)、以及經(jīng)過(guò)逆傅里葉變換之后的信號(hào)。
步驟二包括,根據(jù)頻率相除法對(duì)接收到的訓(xùn)練序列h’進(jìn)行計(jì)算,得到頻率特性grf_f;頻率相除法的計(jì)算公式為其中,DFT為離散傅里葉變換,n為測(cè)試點(diǎn),n的取值范圍為1至N的正整數(shù),h’為訓(xùn)練序列。
步驟二包括,根據(jù)相位相關(guān)法對(duì)接收到的訓(xùn)練序列h’進(jìn)行計(jì)算,得到頻率特性grf_f;相位相關(guān)法包括:
S21、根據(jù)群時(shí)延測(cè)試公式得到群時(shí)延有效測(cè)試值
S22、對(duì)N-1個(gè)測(cè)試點(diǎn)的群時(shí)延有效測(cè)試值進(jìn)行頻域平滑,
S23、根據(jù)信道內(nèi)的帶寬BW以及有效相位測(cè)試點(diǎn)的個(gè)數(shù)N,計(jì)算有效相位測(cè)試點(diǎn)之間的間距,有效相位測(cè)試點(diǎn)之間的間距bw=BW/(N-1)。
S24、設(shè)參考相位點(diǎn)為根據(jù)參考相位點(diǎn)運(yùn)用參考相位平均微分法,計(jì)算出參考相位點(diǎn)的群時(shí)延測(cè)試值參考相位點(diǎn)的群時(shí)延測(cè)試值為
S25、根據(jù)以下公式計(jì)算頻率特性grf_f,
上述公式中,群時(shí)延的孔徑Δω=BW/(N-1);BW為信道帶寬,用Hz表示;i為信道帶寬BW內(nèi)有效相位測(cè)試點(diǎn),i的取值范圍為1到N的正整數(shù);參考相位點(diǎn)的取值范圍為2到N-1的正整數(shù);為相位移;ω為群時(shí)延的角頻率。
步驟三包括,根據(jù)公式grpts_est=IFFT(H(ω))=IFFT(H(ω)|·exp(jθ))對(duì)頻率特性grf_f進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延系數(shù)grpts_est;其中,|H(ω)|為快速傅里葉變換后的幅頻特性的值,θ為群時(shí)延濾波器系數(shù)的相位信息,ω為角頻率,j為虛部表示符號(hào),IFFT為逆傅里葉變換。
步驟四包括,根據(jù)系數(shù)倒序法對(duì)對(duì)群時(shí)延系數(shù)grpts_est進(jìn)行逆函數(shù)計(jì)算,得到修正后的群時(shí)延系數(shù)grpts_est_INV;系數(shù)倒序法的計(jì)算公式為grpts_est_INV=grpts_est(end:-1:1)。
本發(fā)明的第二方面提供一種群時(shí)延失真的修正裝置,該群時(shí)延失真的修正裝置用于對(duì)群時(shí)延失真的修正,群時(shí)延失真的修正裝置適用通過(guò)上述本發(fā)明的第一方面所述的群時(shí)延失真的修正方法計(jì)算得到的修正后的群時(shí)延系數(shù)。群時(shí)延失真的修正裝置包括:
接收模塊,用于接收訓(xùn)練序列h’;與接收模塊相連的頻率特性計(jì)算模塊,用于對(duì)接收到的訓(xùn)練序列h’進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延的頻率特性grf_f;與頻率特性計(jì)算模塊相連的群時(shí)延系數(shù)計(jì)算模塊,用于對(duì)頻率特性grf_f進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延系數(shù)grpts_est;與群時(shí)延系數(shù)計(jì)算模塊相連的逆函數(shù)計(jì)算模塊,用于對(duì)群時(shí)延系數(shù)grpts_est進(jìn)行逆函數(shù)計(jì)算,得到修正后的群時(shí)延系數(shù)grpts_est_INV,其中,逆函數(shù)計(jì)算模塊通過(guò)高速群時(shí)延濾波模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊相連。
該群時(shí)延失真的修正裝置還包括:
采集模塊,用于采集原始訓(xùn)練序列h;與采集模塊相連的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊,用于將采集到的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào);與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊相連的射頻轉(zhuǎn)換模塊,用于將轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行射頻轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào);與射頻轉(zhuǎn)換模塊相連的功率放大模塊,用于將轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行信號(hào)放大;與功率放大模塊相連的射頻轉(zhuǎn)換接收模塊,用于接收信號(hào)放大后的原始訓(xùn)練序列h;與射頻轉(zhuǎn)換接收模塊相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,用于將經(jīng)過(guò)射頻轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大后的原始訓(xùn)練序列h轉(zhuǎn)換成訓(xùn)練序列h’,其中,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還與接收計(jì)算模塊相連。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面所述的群時(shí)延失真的修正裝置,可得到修正后的群時(shí)延系數(shù),操作簡(jiǎn)單,實(shí)時(shí)性強(qiáng),該群時(shí)延失真的修正裝置可周期性的修正群時(shí)延系數(shù),通過(guò)不斷修正最佳值,將群時(shí)延限制在一定范圍內(nèi),進(jìn)一步地,可將群時(shí)延波動(dòng)范圍控制在0.5ns。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的群時(shí)延-頻率曲線圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中群時(shí)延失真的修正方法流程圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中群時(shí)延失真的修正裝置示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中修正后的群時(shí)延系數(shù)波動(dòng)圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中群時(shí)延-載波信號(hào)頻率曲線圖一;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例中群時(shí)延-載波信號(hào)頻率曲線圖二;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例中群時(shí)延-載波信號(hào)頻率曲線圖三;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例中群時(shí)延-載波信號(hào)頻率曲線圖四;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例中群時(shí)延-載波信號(hào)頻率曲線圖五;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例中群時(shí)延-載波信號(hào)頻率曲線圖六。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解“群時(shí)延”,以舉例的方式給出群時(shí)延的定義:
寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)中電離層的充電粒子的減緩了無(wú)線電信號(hào)在信道中的傳播,超過(guò)自由空間傳播時(shí)間的時(shí)間延遲可稱為群時(shí)延,通常以t表示。當(dāng)頻率不同時(shí),時(shí)延不同,此時(shí)一群頻率的延時(shí)就是群時(shí)延。在MSS系統(tǒng)中,它是必須考慮的重要因素?,F(xiàn)有技術(shù)中可通過(guò)以下公式計(jì)算群時(shí)延的數(shù)量:t=1.345NT/f2×10-7,其中,t表示與真空中傳播相比的時(shí)延,單位為s;f表示頻率,單位為Hz;NT表示總電子含量(以下簡(jiǎn)稱TEC),單位為e/m2,TEC可由傾斜的傳播路徑?jīng)Q定。
示例性地,當(dāng)TEC在1016~1019e/m2區(qū)間變化時(shí),在1600MHz頻帶附近,信號(hào)的群時(shí)延大概在0.5ns到500ns區(qū)間變化。
示例性地,如圖1所示,當(dāng)TEC在1017e/m2,頻帶在1.6GHz~1.8GHz時(shí),群時(shí)延隨著頻率的增大而減小。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供一種群時(shí)延失真的修正方法,如圖2所示,該群時(shí)延失真的修正方法包括:
步驟一、接收訓(xùn)練序列h’。
步驟二、對(duì)接收到的訓(xùn)練序列h’進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延的頻率特性grf_f。
步驟三、對(duì)頻率特性grf_f進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延系數(shù)grpts_est。
步驟四、對(duì)群時(shí)延系數(shù)grpts_est進(jìn)行逆函數(shù)計(jì)算,得到修正后的群時(shí)延系數(shù)grpts_est_INV。
步驟五、根據(jù)修正后的群時(shí)延系數(shù)Grpts_est_INV對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行卷積,完成群時(shí)延失真的修正。
示例性地,輸入信號(hào)可為用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
根據(jù)群時(shí)延失真的修正方法,通過(guò)訓(xùn)練序列h’得到所有需要頻率點(diǎn)的群時(shí)延信息,與現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)單個(gè)頻率點(diǎn)掃描相比,一次訓(xùn)練就可得到訓(xùn)練序列h’,操作簡(jiǎn)單快捷,并且節(jié)省資源。接著,將收集到訓(xùn)練序列h’,經(jīng)過(guò)三步計(jì)算,即可得到修正后的群時(shí)延系數(shù)。另外,該群時(shí)延失真的修正方法可周期性的修正群時(shí)延系數(shù),通過(guò)不斷修正最佳值,將群時(shí)延限制在一定范圍內(nèi),進(jìn)一步地,可將群時(shí)延波動(dòng)范圍控制在0.5ns。
群時(shí)延失真的修正方法還包括:在步驟一之前,對(duì)原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換生成訓(xùn)練序列h’。
進(jìn)一步地,對(duì)原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換生成訓(xùn)練序列h’包括:
采集原始訓(xùn)練序列h;
將采集到的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào);
將轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的原始訓(xùn)練序列h依次進(jìn)行射頻轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大;
將經(jīng)過(guò)射頻轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大后的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,生成訓(xùn)練序列h’。
另外,本實(shí)施例中涉及到的原始訓(xùn)練序列h和訓(xùn)練序列h均為數(shù)字信號(hào),示例性地,該數(shù)字信號(hào)可包括:多音信號(hào)、時(shí)域脈沖信號(hào)、以及經(jīng)過(guò)逆傅里葉變換之后的信號(hào)。
值得一提的是,本實(shí)施例中的原始訓(xùn)練序列h是群時(shí)延時(shí)域上的一個(gè)脈沖,可以發(fā)送時(shí)域脈沖信號(hào),其代表的頻率為全通帶。
為了得到頻率特性grf_f,示例性地,可通過(guò)如下兩種方式:
第一種方式,步驟二包括,根據(jù)頻率相除法對(duì)接收到的訓(xùn)練序列h’進(jìn)行計(jì)算,得到頻率特性grf_f;頻率相除法的計(jì)算公式為其中,DFT為離散傅里葉變換,n為測(cè)試點(diǎn),n的取值范圍為1至N的正整數(shù),h’為訓(xùn)練序列。
第二種方式步驟二包括,根據(jù)相位相關(guān)法對(duì)接收到的訓(xùn)練序列h’進(jìn)行計(jì)算,得到頻率特性grf_f。
利用該相位相關(guān)法計(jì)算得到頻率特性grf_f的步驟包括:
S21、根據(jù)群時(shí)延測(cè)試公式得到群時(shí)延有效測(cè)試值
S22、對(duì)N-1個(gè)測(cè)試點(diǎn)的群時(shí)延有效測(cè)試值進(jìn)行頻域平滑,
S23、根據(jù)信道內(nèi)的帶寬BW以及有效相位測(cè)試點(diǎn)的個(gè)數(shù)N,計(jì)算有效相位測(cè)試點(diǎn)之間的間距,有效相位測(cè)試點(diǎn)之間的間距bw=BW/(N-1)。
S24、設(shè)參考相位點(diǎn)為根據(jù)參考相位點(diǎn)運(yùn)用參考相位平均微分法,計(jì)算出參考相位點(diǎn)的群時(shí)延測(cè)試值參考相位點(diǎn)的群時(shí)延測(cè)試值為
S25、根據(jù)以下公式計(jì)算頻率特性grf_f,頻率特性
上述公式中,群時(shí)延的孔徑Δω=BW/(N-1);BW為信道帶寬,用Hz表示;i為信道帶寬BW內(nèi)有效相位測(cè)試點(diǎn),i的取值范圍為1到N的正整數(shù);參考相位點(diǎn)的取值范圍為2到N-1的正整數(shù);為相位移;ω為群時(shí)延的角頻率。
步驟三包括,根據(jù)公式grpts_est=IFFT(H(ω))=IFFT(H(ω)|·exp(jθ))對(duì)頻率特性grf_f進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延系數(shù)grpts_est;其中,|H(ω)|為快速傅里葉變換后的幅頻特性的值,θ為群時(shí)延濾波器系數(shù)的相位信息,ω為角頻率,j為虛部表示符號(hào),IFFT為逆傅里葉變換。
進(jìn)一步地,為了更好的理解群時(shí)延系數(shù)的計(jì)算過(guò)程,下面將對(duì)群時(shí)延系數(shù)的計(jì)算過(guò)程做詳細(xì)的描述:
首先,對(duì)幅頻特性|H(ω)|以及相頻特性θ(ω)分別進(jìn)行快速傅里葉變換變換,具體如下:
對(duì)幅頻特性進(jìn)行快速傅里葉變換包括:使用公式對(duì)幅頻特性進(jìn)行快速傅里葉變換,其中,|H(ω)|為快速傅里葉變換后的幅頻特性的值,n的取值范圍為1至N的正整數(shù),N為快速傅里葉變換的長(zhǎng)度,τS為群時(shí)延在各個(gè)頻率點(diǎn)的時(shí)延值。
對(duì)相頻特性進(jìn)行快速傅里葉變換包括:使用公式對(duì)相頻特性進(jìn)行快速傅里葉變換,其中,θ(ω)為快速傅里葉變換后的相頻特性的值,n的取值范圍為1至N的正整數(shù),N為快速傅里葉變換的長(zhǎng)度,τS為群時(shí)延在各個(gè)頻率點(diǎn)的時(shí)延值。
更進(jìn)一步地,根據(jù)計(jì)算得到的幅頻特性的值以及相頻特性的值,得出群時(shí)延系數(shù)。
步驟四包括,根據(jù)系數(shù)倒序法對(duì)對(duì)群時(shí)延系數(shù)grpts_est進(jìn)行逆函數(shù)計(jì)算,得到修正后的群時(shí)延系數(shù)grpts_est_INV;系數(shù)倒序法的計(jì)算公式為grpts_est_INV=grpts_est(end:-1:1)。
實(shí)施例二
本實(shí)施例提供一種群時(shí)延失真的修正裝置,如圖3所示,該群時(shí)延失真的修正裝置用于對(duì)群時(shí)延失真的修正,群時(shí)延失真的修正裝置適用上述實(shí)施例一中通過(guò)群時(shí)延失真的修正方法計(jì)算得到的修正后的群時(shí)延系數(shù)。群時(shí)延失真的修正裝置包括:
接收模塊7,用于接收訓(xùn)練序列h’。
與接收模塊7相連的頻率特性計(jì)算模塊8,用于對(duì)接收到的訓(xùn)練序列h’進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延的頻率特性grf_f。
與頻率特性計(jì)算模塊8相連的群時(shí)延系數(shù)計(jì)算模塊9,用于對(duì)頻率特性grf_f進(jìn)行計(jì)算,得到群時(shí)延系數(shù)grpts_est。
與群時(shí)延系數(shù)計(jì)算模塊9相連的逆函數(shù)計(jì)算模塊10,用于對(duì)群時(shí)延系數(shù)grpts_est進(jìn)行逆函數(shù)計(jì)算,得到修正后的群時(shí)延系數(shù)grpts_est_INV,其中,逆函數(shù)計(jì)算模塊10通過(guò)高速群時(shí)延濾波模塊11與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊2相連。
繼續(xù)參見圖3,該群時(shí)延失真的修正裝置還包括:
采集模塊1,用于采集原始訓(xùn)練序列h。
與采集模塊1相連的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊2,用于將采集到的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊2相連的射頻轉(zhuǎn)換模塊3,用于將轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行射頻轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)。
與射頻轉(zhuǎn)換模塊3相連的功率放大模塊4,用于將轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)的原始訓(xùn)練序列h進(jìn)行信號(hào)放大。
與功率放大模塊4相連的射頻轉(zhuǎn)換接收模塊5,用于接收信號(hào)放大后的原始訓(xùn)練序列h。
與射頻轉(zhuǎn)換接收模塊3相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6,與射頻轉(zhuǎn)換接收模塊相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,用于將經(jīng)過(guò)射頻轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大后的原始訓(xùn)練序列h轉(zhuǎn)換成訓(xùn)練序列h’,其中,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還與接收計(jì)算模塊相連。
需要說(shuō)明的是,上述各模塊具體執(zhí)行其功能的方式參見實(shí)施例一即可,此處不再進(jìn)行贅述。
根據(jù)本實(shí)施例中的群時(shí)延失真的修正裝置,可得到修正后的群時(shí)延系數(shù),操作簡(jiǎn)單,實(shí)時(shí)性強(qiáng),該群時(shí)延失真的修正裝置可周期性的修正群時(shí)延系數(shù),通過(guò)不斷修正最佳值,將群時(shí)延限制在一定范圍內(nèi),進(jìn)一步地,可將群時(shí)延波動(dòng)范圍控制在0.5ns。
實(shí)施例三
為了更好的闡述上述實(shí)施例一的群時(shí)延失真的修正方法以及實(shí)施例二中群時(shí)延失真的修正裝置,本實(shí)施例提供一種驗(yàn)證方法,下面對(duì)驗(yàn)證方法進(jìn)行詳細(xì)的描述:
本實(shí)施例中采用MATLAB進(jìn)行驗(yàn)證,首先對(duì)信道中的群時(shí)延進(jìn)行模擬,在信道中設(shè)置參數(shù)如下:
開始參數(shù)為:frf=1.6*109;1.6GHz。
掃描帶寬參數(shù)為:BW=200*106;200MHz。
掃頻間隔參數(shù)為:detf=1*106;1MHz。
帶寬參數(shù)為:f=[frf+(detf:detf:bw)];160MHz,精度為1MHz,掃頻為200MHz。
其中,Nt=[1017],表示總電子含量(TEC,m-2)。垂直柱狀體的TEC在1016到1018el/m2的范圍內(nèi)變化;群時(shí)延的單位是秒(s),本實(shí)施例用用納秒(ns)表示;tao_freq=1.345*Nt/f2*10-7;tao_ns=tao.*10-9。
接著,設(shè)置訓(xùn)練序列h,訓(xùn)練序列h是群時(shí)延時(shí)域上的一個(gè)脈沖,可以發(fā)送時(shí)域脈沖信號(hào),代表的頻率為全通帶。如圖4所示,全通道(信道)信號(hào)中,不同頻率點(diǎn)之間波動(dòng)限制在0.002DBC之間。進(jìn)一步地,從圖4可知,根據(jù)群時(shí)延失真的修正方法對(duì)群時(shí)延失真進(jìn)行修正后,群時(shí)延從原來(lái)的+-4ns,限制到+-0.15ns,提高了約27倍。
參見圖5,可從中直觀的得出,通過(guò)MATLAB仿真計(jì)算得到的群時(shí)延(仿真設(shè)置頻率下的群時(shí)延)與通過(guò)群時(shí)延失真的修正方法得到的群時(shí)延(采集反饋信號(hào)h分析得到的群時(shí)延),彼此重疊在一起,說(shuō)明利用上述群時(shí)延失真的修正方法得到的修正后的群時(shí)延系數(shù)是真實(shí)有效的。
進(jìn)一步地,對(duì)上述圖5做進(jìn)一步地放大得到圖6,如圖6所示,利用群時(shí)延失真的修正方法得到的修正后的群時(shí)延系數(shù)的波動(dòng)較小。
上述圖5以及圖6中采集反饋信號(hào)h即為本實(shí)施例中所述的訓(xùn)練序列h’。
參見圖7,利用群時(shí)延失真的修正方法得到的修正后的群時(shí)延系數(shù),與不經(jīng)過(guò)修正的群時(shí)延系數(shù)的對(duì)比圖,從圖7中可直觀的得知,修正后的群時(shí)延系數(shù)接近一條筆直的橫線,上下波動(dòng)范圍在0.2ns,而不經(jīng)過(guò)修正的群時(shí)延系數(shù)(修正前的群時(shí)延)是一條斜率較大的線,這樣的斜線,容易造成較大的誤碼率。
本發(fā)明中提供的群時(shí)延失真的修正方法,不僅適用于波形較為平整群時(shí)延信號(hào),也適用波形較復(fù)雜的群時(shí)延信號(hào),如圖8所示,選取任意波形的群時(shí)延信號(hào),從而利用MATLAB模擬計(jì)算得到的群時(shí)延系數(shù)(仿真設(shè)置頻率下的群時(shí)延)與利用群時(shí)延失真的修正方法計(jì)算得到的修正后的群時(shí)延系數(shù),彼此重疊,說(shuō)明群時(shí)延失真的修正方法同樣適用于任意波形。
需要說(shuō)明的是,圖8中的采集反饋信號(hào)h即為本實(shí)施例中所述的訓(xùn)練序列h’。
參見圖9,對(duì)任意波形的群時(shí)延信號(hào),利用群時(shí)延失真的修正方法得到的修正后的群時(shí)延系數(shù)(修正后的群時(shí)延)為一條比較平直的水平線。而沒有經(jīng)過(guò)修正的群時(shí)延系數(shù)(修正前的群時(shí)延)斜率較大,且波動(dòng)較大,這樣的曲線會(huì)使信道中傳輸信號(hào)失真,增大誤碼率。
進(jìn)一步地,對(duì)圖9進(jìn)行放大得到圖10,從圖10中可直接看出,利用群時(shí)延失真的修正方法修正的群時(shí)延系數(shù)(修正后的群時(shí)延)波動(dòng)在0.02ns之間,約為一條直線。而沒有修正的群時(shí)延系數(shù)(修正前的群時(shí)延)波動(dòng)范圍很大,呈現(xiàn)出兩條豎直線,說(shuō)明誤碼率大。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。