CN101447968B - 一种drm接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法,优点在于通过亚采样操作把后续的FFT运算操作的点数降到2048,而且是2的幂,不仅降低了计算复杂度,而且提高了性能,并有利于硬件的实现;通过对汉明窗函数的窗系数量化,把浮点乘法运算转化为定点乘法运算,而且降低了ROM存储空间的使用;通过对低通滤波器的改进,把浮点乘法运算和浮点加法运算转为移位运算和加法运算,既提高了性能又节省了芯片面积;此外,由于能量归一化单元中的除法器在VLSI(very large-scaleintegration,超大规模集成电路)中会占很大的芯片面积,所以本发明通过用加法器和比较器来代替除法器,可利于硬件的实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种DRM(Digital Radio Mondiale,数字调幅广播)接收机,尤其是涉及一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法。
背景技术
AM(Amplitude Modulation,振幅调制,也称为调幅)广播从1906年ReginaldFessenden开始第一次实验性播音一直沿用到现在,它包括30Mhz以下的短波(Shortwave)、中波(Medium wave)、长波(Long wave)三个频段。其中,中波和短波传播方式随着时间而发生了变化,在白天,AM信号通过地面的衍射以地波的形式传输,单个发射器可以覆盖几百公里的范围;而在晚上,由于电离层的变化,AM信号以天波的形式传播,较白天AM信号可以传输更远的距离。
由于AM广播相对简单的调制方式和传输方式,相应的接收机都很廉价,非常普及,但同时也造成了AM信号非常容易受到干扰,如多路径传播、多普勒效应和电子干扰等都会严重的衰减信号质量,使得接收机接收到的声音质量很差,而且一个发射机只能传送一套节目。AM广播现在受到了互联网、DMB(Digital Multimedia Broadcasting,数字多媒体广播)、DAB(Digital Audio Broadcasting,数字音频广播)、FM(FrequencyModulation,频率调制,也称调频)等无线应用的冲击,AM广播单一的服务和较差的音频质量已经不能满足用户的需求,用户越来越少。
为了能够扭转30Mhz以下广播逐渐失宠的局面,同时迎合广播数字化的潮流,1998年在中国广州,广播公司、接收机、发射设备提供商,研究机构等共同成立了非盈利性组织-DRM协会(Digital Radio Mondiale consortium),它的目标是建立30Mhz以下所有频率统一的数字传输标准,并在全球促进DRM的推广和发展。
2001年9月,国际电信同盟(International Telecommunications Union,ITU)、国际电子技术委员会(International Electro technical Committee,IEC)、欧洲无线电通讯标准学会(European Telecommunications Standards Institute,ETSI)共同发布了DRM(DigitalRadio Mondiale)数字广播标准,提出了全球统一的30Mhz以下数字广播的标准。
DRM数字广播标准保留了AM广播覆盖范围广的特点,同时结合了先进的音频编码、信道编码和正交分频复用调制(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术,在不改变信号频段和带宽的前提下,最大限度的提高音频广播的质量和对抗信号干扰的能力,在10Khz频道带宽下,能够提供相当于FM广播单声道音质的广播,并且提供辅助的数据信息,支持一个频道传输多套节目,彻底改变了AM广播的面貌。DRM标准还充分考虑了模拟和数字广播之间的过渡,模拟的AM发射机只要进行很小的改动,就能发射DRM信号。DRM标准的提出,为AM广播的数字化改造打下了坚实的基础。
理想的DRM接收机的工作过程如图1所示,DRM接收机接收到模拟信号后,通过A/D(模拟/数字转换)转换单元进行数字化采样,然后对采样后的数字信号进行OFDM解调操作恢复出发送的各个子载波的信息,最后根据DRM标准规定进行信道解码和信源解码。
DRM经过这几年的推广和发展,在发射端已经有了成熟的商用产品,但是针对基于DRM标准的DRM接收机的研究较少,目前在国内外存在两种类型的接收机:第一种是利用软件实现的DRM接收机,其主要是通过运行安装在计算机终端上的DRM解码软件,实现信号的接收、采样、OFDM解调、信号恢复、信道解码和信源解码操作;第二种是基于DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)的DRM接收机,DSP硬件上设置有DRM解码软件,通过在DSP硬件上运行DRM解码软件来实现DRM广播的接收。这两种类型的DRM接收机虽然实现了DRM广播的接收,但这两种DRM接收机体积都比较大,功耗较高,价格也非常昂贵,而且不能实现移动接收,市场上急需专用的解码芯片来降低整个DRM接收机的成本和功耗。
正如上面所说的,AM信号非常容易受到干扰,如多路径传播、多普勒效应和电子干扰等都会严重的衰减信号质量,因此在OFDM解调的整个过程中,在FFT运算之前必须进行频率和时间同步,对接收到的重采样信号进行补偿,这样才能确保后面的FFT运算顺利进行,如图2所示。因此,基于通用计算机的DRM解码软件和基于DSP的DRM接收机都得进行频率同步操作,频率同步操作如图2所示分为两个部分:频率偏移捕获和使用导频进行同步跟踪,也可以理解为频率偏移捕获是粗调,而使用导频进行同步跟踪是细调,因此,必须先进行频率偏移捕获使得各个子载波的频率偏移都落在一个可以接受的误差范围之内,待FFT运算后,然后再使用导频进行同步跟踪修正误差。
目前,频率偏移捕获方法有两大类,第一类是使用OFDM传输帧结构进行频率偏移捕获,第二类是使用训练序列或导频信号进行频率偏移捕获,以下将简要介绍这两种方法。
(1)使用OFDM传输帧结构进行频率偏移捕获是利用DRM的传输帧结构的循环前缀,计算循环前缀的相关值,然后运用最大似然估计方法估计出频率偏移,该方法的计算过程简单,运算量少,但是由于该方法为AWGN(Additive White Gaussian Noise,加性高斯白噪声)信道设计,在现实的多路径衰弱信道中,数据的相关性会被破坏,从而影响整个方法的性能,需要通过高性能的信道预测算法进行弥补。
(2)使用训练序列或导频信号进行频率偏移捕获是利用DRM标准中导频信号点的能量与普通信号能量的不同点,相关的文献提出将N个OFDM符号对应的输入信号采样值转换到频率域上,然后计算频率上每个点的能量,再利用三个固定频率位置的导频信号点,在能量序列中查找能量最大值,根据最大值的位置,得到频率偏移的捕获值。该方法的性能与OFDM符号的个数N相关,N越多,捕获精度越高,当N=4时,能够保证捕获后,频率偏移小于子载波间隔的1/4,完全能够满足后面使用导频进行同步跟踪的要求。该方法的优点是不需要知道OFDM符号的开始位置,可以直接对接收信号进行操作,而且该方法的计算精度较高。
在实际的接收条件下,由于频率选择性信道对接收信号的衰减,直接利用上述第二种方法并不能达到满意的效果,相关文献提出,可以先对信号能量进行归一化,然后在归一化的能量序列中查找最大值,这样能够改善系统的性能。这归一化的能量可以通过对在频率轴上进行低通滤波得到,相关文献给出了如下的低通滤波器:
Vfilter(i)=(Vfilter(i-1)+Vpid(i))*λ+Vpid(i),λ=0.87,其中,i为大于等于零的整数,Vfilter(i)为经低通滤波器滤波后的数据,Vpid(i)为输入的频域上数据,Vfilter(i-1)为前一个经低通滤波器滤波后的数据,λ为低通滤波器的抽头系数。
使用上述低通滤波器在频率轴上进行从左到右和从右到左两个方向的滤波,然后对滤波处理后的结果求平均,得到信号能量的估计值。
基于通用计算机的DRM解码软件和基于DSP的DRM接收机都是利用上述的第二种方法结合低通滤波器来进行频率偏移捕获的,频率偏移捕获的整个过程包括汉明加窗操作、FFT运算、复数求模运算、双向低通滤波操作、能量归一化操作、初步导频查找操作和导频最值查找操作,以下将描述频率偏移捕获过程中的各个部分的功能。
1、汉明加窗操作:来自输入重采样模块的数字信号经汉明加窗操作后,然后送FFT单元进行FFT运算,汉明加窗操作的目的在于去除边界噪声对FFT运算结果的影响,使FFT运算后能量集中;
2、FFT运算:对汉明加窗操作后得到的信号进行FFT操作,得到复数并将复数送复数求模单元;
3、复数求模运算:对FFT运算后输出的复数进行求模运算,得到的模送双向低通滤波单元进行滤波处理,同时将得到的模送能量归一化单元;
4、双向低通滤波操作:从左到右和从右到左分别进行低通滤波,然后对两个滤波的结果求平均,再将得到的滤波结果平均值送能量归一化单元;
5、能量归一化操作:将步骤3中得到的模和步骤4中的滤波结果平均值作除法运算,然后将输出的序列送导频和最值查找单元;
6、初步导频查找和导频最值查找操作:根据DRM标准中确定的三个初步导频的位置,在能量归一化操作后输出的序列中查找,然后求和,与当前导频最大值比较,若大于当前导频最大值,即更新当前导频最大值,并记录其位置,否则不更新,这样一直把整个序列处理完,最后输出当前导频最大值的位置。当前导频最大值初始化值为0。
上述频率偏移捕获过程中至少需要4个OFDM符号才能确保捕获的精度,以DRM接收机中的强健模式A为例,在强健模式A下的1个OFDM符号的长度为1280个数据,则4个OFDM符号需要进行4×1280=5120点的FFT运算,使得该方法的运算量很大,且5120不是2的整次幂,会大大降低FFT运算操作的速度,而如果为提高运算速度直接用硬件来实现此FFT运算,则会消耗大量的资源;此外,该方法的性能较差,不利于硬件的实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种计算复杂度低的DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法,包括以下步骤:
1)、利用在DRM标准中导频信号的位置仅出现在低频部分的特点,根据现有的Nyquist采样定律,通过亚采样单元对来自与亚采样单元连接的重采样模块输出的重采样数字信号序列进行1/3亚采样处理,并将亚采样处理后的数字信号序列发送给汉明窗滤波单元;
2)、汉明窗滤波单元利用汉明窗函数对亚采样处理后的数字信号序列进行汉明加窗操作,并将汉明加窗操作后的数字信号序列发送给控制器;
3)、控制器将接收到的数字信号序列传输给与其双向通信的外部FFT运算单元进行FFT运算,FFT运算后得到的复数通过控制器发送给复数求模单元;
4)、复数求模单元对接收到的复数进行求模运算,并将得到的模发送给双向低通滤波单元;
5)、双向低通滤波单元利用低通滤波器对接收到的模先后从左到右和从右到左进行低通滤波,并计算从左到右低通滤波得到的结果和从右到左低通滤波得到的结果的滤波结果平均值,然后将该滤波结果平均值和接收到的模发送给能量归一化单元;
6)、能量归一化单元对接收到的模和滤波结果平均值作除法运算,并将除法运算后得到的序列发送给初步导频查找单元;
7)、初步导频查找单元接收到能量归一化单元发送的序列后,根据DRM标准中确定的三个导频的位置,利用设置在初步导频查找单元中的计数器从序列中查找出三个初步的导频数据,并将三个初步的导频数据发送给导频最值查找单元;
8)、导频最值查找单元接收到三个初步的导频数据后对这三个初步的导频数据进行求和,然后判断这三个初步的导频数据的和是否大于8,如果和大于8,则确定三个初步的导频数据合法,并继续执行,否则,丢弃这三个初步的导频数据,继续等待步骤7)发送来的初步的导频数据;对合法的三个初步的导频数据进行从小到大排序,并判断三个初步的导频数据是否满足以下条件,psd_pilpin1>((psd_pilpin2*127)>>7)||psd_pilpin0>((psd_pilpin2*103)>>7),其中,psd_pilpin0<psd_pilpin1<psd_pilpin2,psd_pilpin0、psd_pilpin1和psd_pilpin2为从小到大排序后的初步的导频数据,如果满足条件,则将三个初步的导频数据的和与当前导频最大值比较,如果和大于当前导频最大值,则将和赋值给当前导频最大值,以更新当前导频最大值,同时记录当前计数值,并继续执行,否则,丢弃这三个初步的导频数据,继续等待步骤7)发送来的初步的导频数据;当当前计数值为1664时,输出当前导频最大值及当前计数值,否则,重复执行步骤1)~步骤8)。
所述的步骤1)中的1/3亚采样处理是指对来自输入重采样模块的数字信号序列每隔两个数据取一个数据的过程。
所述的步骤2)中的汉明窗函数为ω(n)=0.54-0.46×cos(2π×n/N),其中,n为整数,0≤n<N,N=2048。
对所述的汉明窗函数的窗系数进行32级量化处理,量化处理后的汉明窗函数为ω(n)=(int)((0.54-0.46×cos(2π×n/N))×32),其中,n为整数,0≤n<N,N=2048。
所述的步骤3)中的外部FFT运算单元对控制器接收到的数字信号序列进行2048点FFT运算。
所述的步骤5)中的低通滤波器为Vfilter(i)=(Vfilter(i-1)+Vpid(i))×λ+Vpid(i),其中,i为大于等于0的整数,Vfilter(i-1)为前一个低通滤波处理后的数据,Vpid(i)为当前接收到的模,λ为低通滤波器的抽头系数,λ=0.87。
所述的步骤5)中的低通滤波器为Vfilter(i)=Vlast+Vpid>>3,其中,Vlast=Vfilter(i)-Vfilter(i)>>3,Vpid为当前接收到的模,符号“>>”为右移运算符。
与现有技术相比,本发明的优点在于通过亚采样操作把后续的FFT运算操作的点数降到2048,而且是2的幂,不仅降低了计算复杂度,而且提高了性能,并有利于硬件的实现;通过对汉明窗函数的窗系数量化,把浮点乘法运算转化为定点乘法运算,而且降低了ROM存储空间的使用;通过对低通滤波器的改进,把浮点乘法运算和浮点加法运算转为移位运算和加法运算,既提高了性能又节省了芯片面积;此外,由于能量归一化单元中的除法器在VLSI(very large-scale integration,超大规模集成电路)中会占很大的芯片面积,所以本发明通过用加法器和比较器来代替除法器,可利于硬件的实现。
附图说明
图1为理想的DRM接收机的工作过程示意图;
图2为OFDM解调的处理过程示意图;
图3为本发明方法的处理过程示意图;
图4为汉明窗滤波单元的处理流程图;
图5为复数求模单元的处理流程图;
图6为双向低通滤波单元和能量归一化单元的处理流程图;
图7为查找初步的导频数据的过程示意图;
图8为查找导频最大值的过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图3所示,一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法,包括以下步骤:
1)、利用在DRM标准中导频信号的位置仅出现在低频部分的特点,根据现有的Nyquist采样定律,通过亚采样单元对来自与亚采样单元连接的重采样模块输出的重采样数字信号序列进行1/3亚采样处理,并将亚采样处理后的数字信号序列发送给汉明窗滤波单元。在此处,1/3亚采样处理是指对来自重采样模块输出的重采样数字信号序列每隔两个数据取一个数据的过程。亚采样单元中设置有移位缓存和计数器,首先保存来自重采样模块输出的重采样数字信号序列中的6帧数据到移位缓存中,然后设定计数器从0开始,即设定当前计数值为0,以3为步长递增,每次取出(当前位置+counter)%6144处的数据,直到取出2048个数据为止。此处,移位缓存为一个双端口的RAM16x6144。
由于现有技术在频率偏移捕获过程中至少需要4个OFDM符号才能确保捕获的精度,以DRM接收机中的强健模式A为例,在强健模式A下的1个OFDM符号的长度为1280个数据,则4个OFDM符号需要进行4×1280=5120点的FFT运算,且5120不是2的整次幂,其运算量会很大,如果直接用硬件来实现此FFT运算,会消耗大量的资源。因此,本发明方法提出了1/3亚采样处理,有效的解决了现有技术存在的问题。
2)、如图4所示,汉明窗滤波单元利用汉明窗函数对亚采样处理后的数字信号序列进行汉明加窗操作,并将汉明加窗操作后的数字信号序列发送给控制器。在FFT运算之前对亚采样处理后的数字信号序列进行汉明加窗操作,目的是为了去除数字信号序列的边界噪声对FFT运算后得到结果的影响,减少边界能量的扩散,使FFT运算后的能量集中。汉明窗函数是一个常用的窗函数,其为ω(n)=0.54-0.46×cos(2π×n/N),其中,n为整数,0≤n<N,N=2048,可得到ω(0)=0.080,ω(1)=0.080,……,ω(2047)=0.083。在DRM接收机中,如果汉明窗采用ROM直接存储的方法来实现,则需要2048×32bit(32位单精度浮点数)存取单元,而且需要浮点乘法器,不仅需消耗大量的芯片面积,而且会造成成本的增加。为解决上述汉明窗函数存在的问题,本发明方法还进一步提出了对汉明窗函数的窗系数进行32级量化处理,量化处理后的汉明窗函数为ω(n)=(int)((0.54-0.46×cos(2π×n/N))×32),其中,n为整数,0≤n<N,N=2048,同时根据汉明窗的对称性,只需计算0~1023即可。汉明窗函数改进后,将2048分为32段,每一段用5位整数表示,只需要32×5=160bit存储单元,而且可以将汉明窗运算由浮点数运算简化为整数乘法运算和移位运算,大大简化实现,节省了大量的存储单元,而且通过软件测试,能够保证性能和精度要求。
3)、控制器将接收到的数字信号序列传输给与其双向通信的外部FFT运算单元进行2048点FFT运算,FFT运算是为了估计接收到的数字信号序列的能量,FFT运算后得到的复数通过控制器发送给复数求模单元。为了使后续的FFT运算的点数为2的整数次幂且至少包含4个OFDM符号,所以在本实施例中选择2048点的FFT运算,这样可以至少对6个OFDM符号进行运算,既能保证运算精度要求,又能方便FFT运算单元的设计。在此处,控制器只是一个用于与外部FFT运算单元进行通信的部件。
4)、复数求模单元对接收到的复数的32位实部和32位虚部分别进行求模运算,并将得到的模求和后发送给双向低通滤波单元,如图5所示。
5)、双向低通滤波单元包括低通滤波器,低通滤波器中设置有第一存储器、第二存储器、移位器和加法器。双向低通滤波单元先将接收到的模存储至第一存储器中,然后对接收到的模从左到右进行低通滤波,并将从左到右滤波后的结果存储到第二存储器中;当从左到右低通滤波完后(2048点),再从第一存储器中取出模数据对模从右到左进行低通滤波,同时从第二存储器中取出相应的从左到右滤波后的结果,然后对从右到左低通滤波后的结果和从左到右低通滤波后的结果求滤波结果平均值,再将该滤波结果平均值和存储在第一存储器中的模发送给能量归一化单元,如图6所示。在本实施例中可以直接采用现有的低通滤波器,其为Vfilter(i)=(Vfilter(i-1)+Vpid(i))×λ+Vpid(i),其中,i为大于等于0的整数,Vfilter(i-1)为前一个低通滤波处理后的数据,Vpid(i)为当前接收到的模,λ为低通滤波器的抽头系数,λ=0.87,该低通滤波器是通过浮点乘法器来实现的。但考虑到硬件实现的效率和为避免浮点运算,本发明提出了一种改进的低通滤波器,将λ=0.87近似为0.875,0.875=7/8,这样改进后的低通滤波器为Vfilter(i)=Vlast+Vpid>>3,其中,Vlast=Vfilter(i)-Vfilter(i)>>3,Vpid为当前接收到的模,符号“>>”为右移运算符。可以看出,改进后的低通滤波器可以避免使用浮点乘法器,直接使用移位器和加法器来实现滤波,大大减小了系统的资源消耗,由于对所有的操作数进行相同的操作,不会对最后的最大值产生影响。
在此处,第一存储器和第二存储器均为一个单端口的RAM32x2048。
6)、如图6所示,能量归一化单元利用设置在能量归一化单元中的除法器对接收到的模和滤波结果平均值作除法运算,并将除法运算后得到的序列发送给初步导频查找单元。由于在能量归一化处理后,只需要判断三个初步的导频数据的和是否大于8,于是归一化后能量值的范围最大为[0,9],根据这个特点,可使用一个32位的加法器和比较器来代替除法器M/N。具体从0到9,比较M-kN,如果大于0,则继续,否则结果为k,这样最多需要10个周期,就可以得到能量归一化后的值,通过这个优化,能够减少大量资源的消耗,而且综合频率也大大提高。k为能量值的范围[0,9]。
7)、如图7所示,初步导频查找单元接收到能量归一化单元发送的序列后,根据DRM标准中确定的三个导频的位置,利用设置在初步导频查找单元中的计数器从序列中查找出三个初步的导频数据,并将三个初步的导频数据发送给导频最值查找单元。
初步导频查找单元中设置有第三存储器、第四存储器和一个计数器,第三存储器和第四存储器均为双端口的RAM4x1664,计数器初始化值为0,计数器对能量归一化单元发送过来的序列中的数据进行计数,计数值为0至1664的数据存储到第三存储器中,而计数值为96至1760的数据存储到第四存储器中。当计数值大于287而小于1952时,开始输出三个初步的导频数据,三个初步的导频数据为第三存储器和第四存储器中同位置上的数据,及当前计数值对应的数据。
8)、如图8所示,导频最值查找单元接收到三个初步的导频数据(即第三存储器和第四存储器中同位置上的数据,及当前计数值对应的数据)后对这三个初步的导频数据进行求和,然后判断这三个初步的导频数据的和是否大于8,如果和大于8,则确定三个初步的导频数据合法,并继续执行,否则,丢弃这三个初步的导频数据,继续等待步骤7)发送来的初步的导频数据;对合法的三个初步的导频数据进行从小到大排序,并判断三个初步的导频数据是否满足以下条件,psd_pilpin1>((psd_pilpin2*127)>>7)||psd_pilpin0>((psd_pilpin2*103)>>7),其中,psd_pilpin0<psd_pilpin1<psd_pilpin2,psd_pilpin0、psd_pilpin1和psd_pilpin2为从小到大排序后初步的导频数据,如果满足条件,则将三个初步的导频数据的和与当前导频最大值比较,如果和大于当前导频最大值,则将和赋值给当前导频最大值,以更新当前导频最大值,同时记录当前计数值,并继续执行,否则,丢弃这三个初步的导频数据,继续等待步骤7)发送来的初步的导频数据;当当前计数值为1664时,输出当前导频最大值及当前计数值,否则,重复执行步骤1)~步骤8)。
Claims (5)
1.一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法,其特征在于包括以下步骤:
1)、利用在数字调幅广播DRM标准中导频信号的位置仅出现在低频部分的特点,根据现有的Nyquist采样定律,通过亚采样单元对来自与亚采样单元连接的重采样模块输出的重采样数字信号序列进行1/3亚采样处理,并将亚采样处理后的数字信号序列发送给汉明窗滤波单元;
所述的1/3亚采样处理是指对来自重采样模块的数字信号序列每隔两个数据取一个数据的过程;
2)、汉明窗滤波单元利用汉明窗函数对亚采样处理后的数字信号序列进行汉明加窗操作,并将汉明加窗操作后的数字信号序列发送给控制器;
3)、控制器将接收到的数字信号序列传输给与其双向通信的外部FFT运算单元进行FFT运算,FFT运算后得到的复数通过控制器发送给复数求模单元;
所述的外部FFT运算单元对控制器接收到的数字信号序列进行2048点FFT运算;
4)、复数求模单元对接收到的复数进行求模运算,并将得到的模发送给双向低通滤波单元;
5)、双向低通滤波单元利用低通滤波器对接收到的模先后从左到右和从右到左进行低通滤波,并计算从左到右低通滤波得到的结果和从右到左低通滤波得到的结果的滤波结果平均值,然后将该滤波结果平均值和接收到的模发送给能量归一化单元;
6)、能量归一化单元对接收到的模和滤波结果平均值作除法运算,并将除法运算后得到的序列发送给初步导频查找单元;
7)、初步导频查找单元接收到能量归一化单元发送的序列后,根据数字调幅广播DRM标准中确定的三个导频的位置,利用设置在初步导频查找单元中的计数器从序列中查找出三个初步的导频数据,并将三个初步的导频数据发送给导频最值查找单元;
8)、导频最值查找单元接收到三个初步的导频数据后对这三个初步的导频数据进行求和,然后判断这三个初步的导频数据的和是否大于8,如果和大于8,则确定三个初步的导频数据合法,并继续执行,否则,丢弃这三个初步的导频数据,继续等待步骤7)发送来的初步的导频数据;对合法的三个初步的导频数据进行从小到大排序,并判断三个初步的导频数据是否满足以下条件,psd_pilpin1>((psd_pilpin2*127)>>7)||psd_pilpin0>((psd_pilpin2*103)>>7),其中,psd_pilpin0<psd_pilpin1<psd_pilpin2,psd_pilpin0、psd_pilpin1和psd_pilpin2为从小到大排序后的初步的导频数据,如果满足条件,则将三个初步的导频数据的和与当前导频最大值比较,如果和大于当前导频最大值,则将和赋值给当前导频最大值,以更新当前导频最大值,同时记录当前计数值,并继续执行,否则,丢弃这三个初步的导频数据,继续等待步骤7)发送来的初步的导频数据;当当前计数值为1664时,输出当前导频最大值及当前计数值,否则,重复执行步骤1)~步骤8);在此,当前导频最大值初始化值为0,计数器初始化值为0,计数器对能量归一化单元发送过来的序列中的数据进行计数。
2.根据权利要求1所述的一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法,其特征在于所述的步骤2)中的汉明窗函数为ω(n)=0.54-0.46×cos(2π×n/N),其中,n为整数,0≤n<N,N=2048。
3.根据权利要求2所述的一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法,其特征在于对所述的汉明窗函数的窗系数进行32级量化处理,量化处理后的汉明窗函数为ω(n)=(int)((0.54-0.46×cos(2π×n/N))×32),其中,n为整数,0≤n<N,N=2048。
4.根据权利要求1所述的一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法,其特征在于所述的步骤5)中的低通滤波器为Vfilter(i)=(Vfilter(i-1)+Vpid(i))×λ+Vpid(i),其中,i为大于等于0的整数,Vfilter(i-1)为前一个低通滤波处理后的数据,Vpid(i)为当前接收到的模,λ为低通滤波器的抽头系数,λ=0.87,Vfilter(i)为经低通滤波器滤波后的数据。
5.根据权利要求1所述的一种DRM接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法,其特征在于所述的步骤5)中的低通滤波器为Vfilter(i)=Vlast+Vpid>>3,其中,Vlast=Vfilter(i)-Vfilter(i)>>3,Vpid为当前接收到的模,符号“>>”为右移运算符,Vfilter(i)为经低通滤波器滤波后的数据。
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CN2008101639445A CN101447968B (zh) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | 一种drm接收机中的基于导频信号的频率偏移捕获方法 |
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