CN102209378A - 一种应用于dmr系统的定时跟踪方法与装置 - Google Patents

一种应用于dmr系统的定时跟踪方法与装置 Download PDF

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CN102209378A CN2011100675732A CN201110067573A CN102209378A CN 102209378 A CN102209378 A CN 102209378A CN 2011100675732 A CN2011100675732 A CN 2011100675732A CN 201110067573 A CN201110067573 A CN 201110067573A CN 102209378 A CN102209378 A CN 102209378A
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Abstract

本发明公开了一种应用于DMR系统的定时跟踪方法与装置,它属于无线通信技术领域。该定时跟踪装置,包括一基带正交信号相差提取器:对DMR物理层调制信号作数字下变频处理,得到基带正交信号I(k)、Q(k),对其作差分和反正切运算,得到相差φ(k);一定时偏差提取器:根据φ(k)信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值e(k);一加权平均运算器:利用加权值ω对提取的定时偏差值e(k)进行加权平均运算,并输出均值f(k);一插值修正器:利用Kaiser窗和均值f(k)对相差φ(k)进行插值修正,得到修正值y(k)。本发明公开的定时跟踪方法与装置,能准确的估算出定时偏差并补偿,适用于DMR系统的4CPFSK信号解调。

Description

一种应用于DMR系统的定时跟踪方法与装置
技术领域
本发明属于无线通信领域,具体涉及一种应用于DMR系统或多进制连续相位调制解调器的定时跟踪方法与装置。
背景技术
DMR(Digital Mobile Radio,数字移动无线电)协议是欧洲电信标准协会(ETSI)在2004年提出的新型数字集群通信系统协议。DMR协议使用一种双时隙TDMA接入的方式,每个突发包有2个时隙,每个时隙30ms,同时为了得到较高的功率利用率和频带利用率,采用多进制连续相位调制(4CPFSK)方式。
在DMR系统中,可能出现接收端对信号采样的起止位置和发送端不同步的情况,因此接收端得到的采样点往往不是当前的最佳采样点,这会严重影响接收的误码性能。此外,收发晶振的采样基准频率会随着时间、温度等因素发生漂移,接收端相对于发送符号的采样率也会随之漂移。定时跟踪过程就是用于跟踪这个采样漂移偏差的过程。对于连续相位调制信号的定时跟踪算法有前馈和反馈两种不同的实现结构。前馈结构估计精度不高,但能实现快速捕获,适用于突发信号初始检测;反馈结构具有良好的跟踪性能,用于对抗定时漂移和抖动。但在如今的DMR物理层基带信号解调系统中,尚未存在跟踪采样漂移偏差的定时跟踪方法或装置,故本专利针对DMR系统4CPFSK信号的特性,提出一种全新的应用于DMR系统的定时跟踪方法与装置。
发明内容
本发明的目的在于提出一种全新的应用于实际DMR系统的定时跟踪方法与装置。
为实现上述目的,本发明的应用于DMR系统的定时跟踪方法,包括以下步骤:
步骤(1) 对DMR物理层调制信号作数字下变频处理,得到基带正交信号                                                
Figure 861163DEST_PATH_IMAGE002
,对其作差分和反正切运算,得到相差
Figure 834935DEST_PATH_IMAGE003
步骤(2) 根据
Figure 648039DEST_PATH_IMAGE003
信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值
步骤(3) 设置合适的加权值,对提取的定时偏差值
Figure 357872DEST_PATH_IMAGE004
进行加权平均运算,并输出均值
Figure 341877DEST_PATH_IMAGE006
步骤(4) 利用长度为10
Figure 950713DEST_PATH_IMAGE007
Kaiser窗和均值
Figure 61889DEST_PATH_IMAGE006
对相差
Figure 274169DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值
Figure 179808DEST_PATH_IMAGE008
,利用修正值
Figure 462891DEST_PATH_IMAGE008
作信号判决,得到原始的数据信息。
上述步骤(1)中,接收的DMR物理层调制信号在数字域中进行下变频、差分和反正切运算,并得到相差
Figure 846599DEST_PATH_IMAGE003
Figure 164317DEST_PATH_IMAGE009
Figure 240857DEST_PATH_IMAGE010
  
Figure 11236DEST_PATH_IMAGE011
Figure 198635DEST_PATH_IMAGE012
其中,
Figure 373789DEST_PATH_IMAGE013
为DMR系统接收的4CPFSK数字信号;
Figure 621230DEST_PATH_IMAGE014
Figure 869995DEST_PATH_IMAGE013
经过数字下变频后的8倍采样结果;选取其中一路,对
Figure 896726DEST_PATH_IMAGE001
两路信号作差分和反正切运算,得到相差为接收端AD的采样周期,
Figure 283528DEST_PATH_IMAGE016
是采样时钟偏移引起的定时偏差,
Figure 124969DEST_PATH_IMAGE017
为发送码元序列经过脉冲成形函数后的输出,
Figure 107969DEST_PATH_IMAGE018
为接收信号
Figure 690129DEST_PATH_IMAGE013
的幅度,
Figure 176605DEST_PATH_IMAGE019
为基带信号
Figure 656313DEST_PATH_IMAGE015
的幅度。
上述步骤(2)中,包括以下步骤:
(a) 欧氏距离检测,计算相邻符号的欧氏距离,即计算
Figure 776585DEST_PATH_IMAGE003
Figure 383147DEST_PATH_IMAGE020
--的欧氏距离
Figure 831970DEST_PATH_IMAGE021
;若
Figure 258404DEST_PATH_IMAGE022
,则转到下一步骤;否则继续当前步骤,在接收到下一个采样符号后判断
Figure 447945DEST_PATH_IMAGE023
的结果,其中,
Figure 909014DEST_PATH_IMAGE024
为DMR系统中4CPFSK的调制指数;
(b) 中值调整,利用相邻符号幅值的累加值
Figure 260229DEST_PATH_IMAGE025
来调整中值
Figure 439538DEST_PATH_IMAGE026
Figure 167192DEST_PATH_IMAGE027
其中,
Figure 482766DEST_PATH_IMAGE026
Figure 83512DEST_PATH_IMAGE003
Figure 725016DEST_PATH_IMAGE028
--之间的中值,
Figure 194043DEST_PATH_IMAGE029
为调整后的中值;
(c) 定时偏差计算,利用相邻符号幅值和调整后的中值计算定时偏差,定时偏差计算公式如下:
Figure 322722DEST_PATH_IMAGE031
针对定时偏差提取,上述步骤(b)中,通过
Figure 476623DEST_PATH_IMAGE032
操作就完成对中值的调整;在没有定时偏差的情况下,当前后符号相异且绝对值不相等时,中值
Figure 546079DEST_PATH_IMAGE026
调整至零;当前后相异且绝对值相等时,中值
Figure 836246DEST_PATH_IMAGE026
不受影响。
针对定时偏差提取,上述步骤(c)中,对定时偏差计算公式求期望,得到鉴相曲线:
Figure 513215DEST_PATH_IMAGE033
,其中,
Figure 141030DEST_PATH_IMAGE034
为定时偏差,
Figure 764910DEST_PATH_IMAGE035
为成形函数的滚降系数,该曲线具有正弦鉴相特性;若接收信号不存在定时偏差,则定时偏差计算公式的输出均值为零;若接收信号存在定时偏差,则定时偏差计算公式的结果能够正确反映定时误差偏离矢量。
上述步骤3)中,加权平均的计算公式为:,同时加权值
Figure 209983DEST_PATH_IMAGE005
取决于提取的定时偏差值
Figure 322165DEST_PATH_IMAGE004
,根据上述定时偏差计算公式可知,
Figure 484156DEST_PATH_IMAGE037
,故加权值
Figure 998182DEST_PATH_IMAGE005
表示为
Figure 220216DEST_PATH_IMAGE038
其中,
Figure 557044DEST_PATH_IMAGE024
为DMR系统中4CPFSK的调制指数。
上述步骤4)中,利用Kaiser窗和均值
Figure 522726DEST_PATH_IMAGE006
对相差
Figure 891260DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值
Figure 346512DEST_PATH_IMAGE008
,其修正公式为:
Figure 184018DEST_PATH_IMAGE039
其中,
Figure 937079DEST_PATH_IMAGE040
Kaiser窗的冲激响应,
表示第一类零阶修正Bessel函数,在本发明中
Figure 783178DEST_PATH_IMAGE043
取2.5248。
本发明的一种应用于DMR物理层基带信号解调的定时跟踪装置,包括:
一基带正交信号相差提取器:用于对DMR物理层调制信号作数字下变频处理,得到基带正交信号
Figure 342860DEST_PATH_IMAGE001
Figure 436718DEST_PATH_IMAGE002
,对其作差分和反正切运算,得到相差
Figure 233773DEST_PATH_IMAGE003
一定时偏差提取器:用于根据
Figure 29559DEST_PATH_IMAGE003
信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值
Figure 62106DEST_PATH_IMAGE004
一加权平均运算器:用于利用加权值
Figure 10471DEST_PATH_IMAGE005
对提取的定时偏差值
Figure 165377DEST_PATH_IMAGE004
进行加权平均运算,并输出均值
Figure 261509DEST_PATH_IMAGE006
一插值修正器:用于利用Kaiser窗和均值对相差
Figure 243163DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值
Figure 319703DEST_PATH_IMAGE008
其中,定时偏差提取器的输入为基带正交信号相差提取器的输出,加权平均运算器的输入为定时偏差提取器的输出,插值修正器的输入为基带正交信号相差提取器和加权平均运算器的输出。
上述定时跟踪装置中的定时偏差提取器,包括:
一欧氏距离检测器:用于计算相邻符号的欧氏距离,即计算
Figure 824503DEST_PATH_IMAGE003
--的欧氏距离
Figure 449705DEST_PATH_IMAGE021
一中值调整器:用于利用相邻符号幅值的累加值
Figure 697147DEST_PATH_IMAGE025
来调整中值
Figure 689242DEST_PATH_IMAGE026
一定时偏差计算器:用于利用相邻符号幅值和调整后的中值计算定时偏差。
上述欧氏距离检测器、中值调整器、定时偏差计算器依次串联,定时偏差计算器输出的定时偏差值
Figure 680332DEST_PATH_IMAGE004
将送入加权平均运算器。
本发明的有益效果是,在DMR物理层基带信号解调系统中,能够准确的计算出定时偏差,并能够消除定时偏差对信号接收的影响,提升误码性能。
附图说明
图1是本发明的定时跟踪方法的流程图;
图2是本发明的定时跟踪装置的结构示意图;
图3是本发明的定时偏差提取器的结构示意图;
图4是4CPFSK信号有无定时偏差时
Figure 709992DEST_PATH_IMAGE003
的波形图。
具体实施方式
下面将结合附图,以应用于DMR系统的定时跟踪方法与装置为例对本发明技术方案的实施作进一步的详细描述。
参照图1,本发明的定时跟踪方法,包括以下步骤:步骤101,对DMR物理层调制信号作数字下变频处理,得到基带正交信号
Figure 190652DEST_PATH_IMAGE001
Figure 686356DEST_PATH_IMAGE002
,对其作差分和反正切运算,得到相差
Figure 464825DEST_PATH_IMAGE003
;步骤102,根据信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值;步骤103,设置合适的加权值
Figure 918306DEST_PATH_IMAGE005
,对提取的定时偏差值
Figure 500466DEST_PATH_IMAGE004
进行加权平均运算,并输出均值;步骤104,利用长度为10
Figure 264864DEST_PATH_IMAGE007
Kaiser窗和均值
Figure 469580DEST_PATH_IMAGE006
对相差
Figure 855431DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值,利用修正值
Figure 642307DEST_PATH_IMAGE008
作信号判决,得到原始的数据信息。
参照图2,本发明的定时跟踪装置,包括:1、基带正交信号相差提取器:用于对DMR物理层调制信号作数字下变频处理,得到基带正交信号
Figure 334320DEST_PATH_IMAGE001
Figure 523862DEST_PATH_IMAGE002
;对其作差分和反正切运算,得到相差
Figure 984930DEST_PATH_IMAGE003
;2、定时偏差提取器:用于根据
Figure 339075DEST_PATH_IMAGE003
信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值;3、加权平均运算器:用于利用加权值
Figure 59087DEST_PATH_IMAGE005
对提取的定时偏差值
Figure 623929DEST_PATH_IMAGE004
进行加权平均运算,并输出均值
Figure 162358DEST_PATH_IMAGE006
;4、插值修正器:用于利用Kaiser窗和均值
Figure 812651DEST_PATH_IMAGE006
对相差
Figure 94728DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值
Figure 514077DEST_PATH_IMAGE008
。其中,定时偏差提取器的输入为基带正交信号相差提取器的输出,加权平均运算器的输入为定时偏差提取器的输出,插值修正器的输入为基带正交信号相差提取器和加权平均运算器的输出。
参照图3,本发明的定时偏差提取器,包括:5、欧氏距离检测器:用于计算相邻符号的欧氏距离,即计算
Figure 223407DEST_PATH_IMAGE003
Figure 352207DEST_PATH_IMAGE020
--的欧氏距离
Figure 172395DEST_PATH_IMAGE021
;6、中值调整器:用于利用相邻符号幅值的累加值
Figure 711830DEST_PATH_IMAGE025
来调整中值
Figure 592061DEST_PATH_IMAGE026
;7、定时偏差计算器:用于利用相邻符号幅值和调整后的中值计算定时偏差
Figure 29996DEST_PATH_IMAGE004
。上述欧氏距离检测器、中值调整器、定时偏差计算器依次串联,定时偏差计算器输出的定时偏差值将送入加权平均运算器。
下面将结合定时跟踪装置详细阐述本发明的定时跟踪方法,其具体步骤如下:
步骤101,对DMR物理层调制信号作数字下变频处理,得到基带正交信号
Figure 47816DEST_PATH_IMAGE001
Figure 348216DEST_PATH_IMAGE002
,对其作差分和反正切运算,得到相差
Figure 211130DEST_PATH_IMAGE003
对于DMR系统,接收的4CPFSK信号表示为:
Figure 625319DEST_PATH_IMAGE044
,其中,
Figure 890078DEST_PATH_IMAGE017
为码元序列
Figure 95800DEST_PATH_IMAGE045
经过脉冲成形函数
Figure 446010DEST_PATH_IMAGE046
后的输出
Figure 660959DEST_PATH_IMAGE047
Figure 842542DEST_PATH_IMAGE018
为接收信号幅度,
Figure 235477DEST_PATH_IMAGE048
为载波频率。经过AD采样后得,
Figure 56672DEST_PATH_IMAGE009
 ,其中,
Figure 560465DEST_PATH_IMAGE007
为接收端AD的采样周期,
Figure 52014DEST_PATH_IMAGE049
是采样时钟偏移引起的定时偏差。对AD后数据进行下变频处理得到基带I、Q两路信号,
Figure 615851DEST_PATH_IMAGE050
Figure 924341DEST_PATH_IMAGE011
。其中,
Figure 231826DEST_PATH_IMAGE019
为I、Q两路信号幅度,采样倍数为8,故选取其中一路对基带I、Q两路数据差分,则得到差分信号:
Figure 574951DEST_PATH_IMAGE051
对差分后的信号进行反正切运算得到相差
Figure 918525DEST_PATH_IMAGE003
Figure 13389DEST_PATH_IMAGE053
,此处略去常数项。由上可知相差
Figure 961753DEST_PATH_IMAGE003
中存在定时偏差,故能在相差
Figure 119589DEST_PATH_IMAGE003
中提取定时偏差。
步骤102,根据
Figure 153405DEST_PATH_IMAGE003
信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值
Figure 51959DEST_PATH_IMAGE004
对于DMR系统中4CPFSK信号,有无定时偏差时的
Figure 854830DEST_PATH_IMAGE003
波形如图4所示。由图4可知,在没有定时偏差的情况下,当前后符号相异时,中值
Figure 180638DEST_PATH_IMAGE026
并不都等于零;同时在接收信号存在定时偏差的情况下,当前后符号相异时,中值
Figure 701749DEST_PATH_IMAGE026
可能为零。故对定时偏差的提取,包括以下步骤:
(1)  欧氏距离检测,计算相邻符号的欧氏距离,即计算
Figure 123689DEST_PATH_IMAGE020
--的欧氏距离
Figure 371131DEST_PATH_IMAGE021
。若
Figure 643454DEST_PATH_IMAGE054
,则转到下一步骤;否则继续当前步骤,在接收到下一个采样符号后判断
Figure 634544DEST_PATH_IMAGE023
的结果,其中,
Figure 661275DEST_PATH_IMAGE024
为DMR系统中4CPFSK的调制指数;
(2) 中值调整,利用相邻符号幅值的累加值来调整中值
Figure 824589DEST_PATH_IMAGE026
Figure 353790DEST_PATH_IMAGE027
其中,
Figure 152168DEST_PATH_IMAGE003
Figure 869588DEST_PATH_IMAGE028
--之间的中值,
Figure 454678DEST_PATH_IMAGE029
Figure 206733DEST_PATH_IMAGE030
为调整后的中值。通过
Figure 216146DEST_PATH_IMAGE055
操作就完成对中值的调整。故在没有定时偏差的情况下,当前后符号相异且绝对值不相等时,中值调整至零;当前后相异且绝对值相等时,中值
Figure 806714DEST_PATH_IMAGE026
不受影响。
(3) 通过步骤(2)的中值调整,利用调整值和相邻符号值
Figure 593590DEST_PATH_IMAGE020
计算定时偏差。定时偏差计算公式为:
Figure 22614DEST_PATH_IMAGE031
对定时偏差计算公式求期望得到鉴相曲线:。DMR中的4CPFSK的成形函数g(t)是均方根升余弦函数,滚降系数为h,则G(f)为:
将G(f)代入,将鉴相曲线化简为
Figure 531983DEST_PATH_IMAGE058
,该曲线具有正弦鉴相特性。同时该定时偏差计算公式满足定时跟踪环路的设计要求,当定时偏差为零时,定时偏差计算公式的输出均值也为零。
步骤103,设置合适的加权值
Figure 744790DEST_PATH_IMAGE005
,对提取的定时偏差值
Figure 575212DEST_PATH_IMAGE004
进行加权平均运算,并输出均值
Figure 848061DEST_PATH_IMAGE006
加权平均的计算公式为:
Figure 576983DEST_PATH_IMAGE036
。由于定时偏差计算公式的鉴相曲线具有正弦鉴相特性,故加权值
Figure 842748DEST_PATH_IMAGE005
取决于提取的定时偏差值
Figure 278408DEST_PATH_IMAGE004
。根据上述定时偏差计算公式可知,
Figure 239936DEST_PATH_IMAGE037
,故加权值
Figure 128257DEST_PATH_IMAGE005
表示为:
Figure 197713DEST_PATH_IMAGE038
其中,为DMR系统中4CPFSK的调制指数。通过选定的加权值
Figure 617379DEST_PATH_IMAGE005
,对定时偏差值
Figure 992997DEST_PATH_IMAGE004
做加权平均运算,得到均值
Figure 600565DEST_PATH_IMAGE006
Figure 73134DEST_PATH_IMAGE005
越大,调整步径也越大,锁定时间也越小,但是同时会引入更多的相位噪声,使稳定性降低;越小,调整步径变小,引入的噪声也相应变小,稳定性提高,但锁定时间加长,影响后续模块处理。
步骤104,利用长度为10
Figure 165342DEST_PATH_IMAGE007
Kaiser窗和均值
Figure 576601DEST_PATH_IMAGE006
对相差
Figure 575781DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值
Figure 47083DEST_PATH_IMAGE008
,利用修正值
Figure 397292DEST_PATH_IMAGE008
作信号判决,得到原始数据信息;
通过以上步骤能够估算出采样时钟和最佳采样时刻之间的偏差,在插值修正环节能够根据该偏差对采样值进行修正处理。利用Kaiser窗和均值
Figure 612242DEST_PATH_IMAGE006
对采样值进行插值修正,其修正公式为:
Figure 793825DEST_PATH_IMAGE039
其中,Kaiser窗的冲激响应,
Figure 514678DEST_PATH_IMAGE042
表示第一类零阶修正Bessel函数,在本发明中取2.5248。本次实施例中采取的方案是在8倍符号率下进行插值修正。插值修正值
Figure 301554DEST_PATH_IMAGE008
为最佳采样值的近似值。这里最佳采样值代表了最大的符号能量,即为无定时偏差的最佳采样值,故
Figure 875624DEST_PATH_IMAGE008
能够直接用于信号判决,提高判决性能。
实验数据表明,在接收信号存在采样定时偏差为2.5‰
Figure 183108DEST_PATH_IMAGE060
的情况下,本发明所提出的定时跟踪方法,能将误码率改善一个数量级。
以上所述仅为本发明的一个较佳实施例而已,并不构成对本发明的任何限制,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于DMR物理层基带信号解调的定时跟踪方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1) 对DMR物理层调制信号作数字下变频处理,得到基带正交信号                                                
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE001
Figure 296244DEST_PATH_IMAGE002
,对其作差分和反正切运算,得到相差
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE003
; 
(2) 根据
Figure 621046DEST_PATH_IMAGE003
信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值
Figure 180728DEST_PATH_IMAGE004
(3) 设置合适的加权值
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE005
,对提取的定时偏差值
Figure 195957DEST_PATH_IMAGE004
进行加权平均运算,并输出均值
Figure 930695DEST_PATH_IMAGE006
(4) 利用长度为10
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE007
Kaiser窗和均值
Figure 664165DEST_PATH_IMAGE006
对相差
Figure 24608DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值
Figure 972972DEST_PATH_IMAGE008
,利用修正值作信号判决,得到原始的数据信息。
2.根据权利要求1所述的定时跟踪方法,其特征在于,所述步骤(1)中,接收的DMR物理层调制信号在数字域中完成下变频、差分和反正切运算,并得到相差
Figure 339855DEST_PATH_IMAGE003
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE009
Figure 989143DEST_PATH_IMAGE010
  
Figure 165915DEST_PATH_IMAGE012
其中,
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE013
为DMR系统接收的4CPFSK数字信号;
Figure 556970DEST_PATH_IMAGE014
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE015
经过数字下变频后的8倍采样结果;选取其中一路,对
Figure 689901DEST_PATH_IMAGE002
两路信号作差分和反正切运算,得到相差
Figure 186610DEST_PATH_IMAGE003
Figure 195018DEST_PATH_IMAGE007
为接收端AD的采样周期,
Figure 435375DEST_PATH_IMAGE016
是采样时钟偏移引起的定时偏差,
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE017
为发送码元序列经过脉冲成形函数后的输出,
Figure 212838DEST_PATH_IMAGE018
为接收信号
Figure 880449DEST_PATH_IMAGE013
的幅度,
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE019
为基带信号
Figure 300453DEST_PATH_IMAGE014
Figure 95234DEST_PATH_IMAGE015
的幅度。
3.根据权利要求1所述的定时跟踪方法,其特征在于,所述步骤(2)具体包括以下子步骤:
(a) 欧氏距离检测,计算相邻符号的欧氏距离,即计算
Figure 976471DEST_PATH_IMAGE003
Figure 565715DEST_PATH_IMAGE020
--的欧氏距离
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE021
;若
Figure 797983DEST_PATH_IMAGE022
,则转到下一步骤;否则继续当前步骤,在接收到下一个采样符号后判断
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE023
的结果,其中,为DMR系统中4CPFSK的调制指数;
(b) 中值调整,利用相邻符号幅值的累加值
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE025
来调整中值
Figure 5901DEST_PATH_IMAGE026
Figure 2011100675732100001DEST_PATH_IMAGE027
其中,
Figure 218576DEST_PATH_IMAGE026
Figure 423293DEST_PATH_IMAGE003
--之间的中值,
Figure DEST_PATH_IMAGE029
Figure 337077DEST_PATH_IMAGE030
为调整后的中值;
 (c) 定时偏差计算,利用相邻符号幅值和调整后的中值计算定时偏差,定时偏差计算公式如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE031
4.根据权利3所述的定时偏差提取,其特征在于,所述步骤(b)中,通过
Figure 661266DEST_PATH_IMAGE032
操作就完成对中值的调整;在没有定时偏差的情况下,当前后符号相异且绝对值不相等时,中值调整至零;当前后相异且绝对值相等时,中值
Figure 277241DEST_PATH_IMAGE026
不受影响。
5.根据权利3所述的定时偏差提取,其特征在于,所述步骤(c)中,对定时偏差计算公式求期望,得到鉴相曲线:
Figure DEST_PATH_IMAGE033
,其中,
Figure 925260DEST_PATH_IMAGE034
为定时偏差,
Figure DEST_PATH_IMAGE035
为成形函数的滚降系数,该曲线具有正弦鉴相特性;若接收信号不存在定时偏差,则定时偏差计算公式的输出均值为零;若接收信号存在定时偏差,则定时偏差计算公式的结果能够正确反映定时误差偏离矢量。
6.根据权利1所述的定时跟踪方法,其特征在于,所述步骤(3)中,加权平均的计算公式为:
Figure 542055DEST_PATH_IMAGE036
,同时加权值
Figure 455785DEST_PATH_IMAGE005
取决于提取的定时偏差值,根据上述定时偏差计算公式可知,
Figure DEST_PATH_IMAGE037
,故加权值
Figure 954473DEST_PATH_IMAGE005
表示为:
Figure 227322DEST_PATH_IMAGE038
其中,为DMR系统中4CPFSK的调制指数。
7.根据权利1所述的定时跟踪方法,其特征在于,所述步骤(4)中,利用Kaiser窗和均值对相差
Figure 346643DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值
Figure 844620DEST_PATH_IMAGE008
,其修正公式为:
Figure 288371DEST_PATH_IMAGE040
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE041
Kaiser窗的冲激响应:
Figure 632152DEST_PATH_IMAGE042
Figure DEST_PATH_IMAGE043
表示第一类零阶修正Bessel函数,在本发明中
Figure 639291DEST_PATH_IMAGE044
取2.5248。
8.一种应用于DMR物理层基带信号解调的定时跟踪装置,其特征在于,它包括:
一基带正交信号相差提取器:用于对DMR物理层调制信号作数字下变频处理,得到基带正交信号
Figure 178726DEST_PATH_IMAGE001
Figure 58957DEST_PATH_IMAGE002
,对其作差分和反正切运算,得到相差
Figure 496892DEST_PATH_IMAGE003
; 
一定时偏差提取器:用于根据信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值
Figure 514712DEST_PATH_IMAGE004
一加权平均运算器:用于利用加权值
Figure 540744DEST_PATH_IMAGE005
对提取的定时偏差值
Figure 403658DEST_PATH_IMAGE004
进行加权平均运算,并输出均值
Figure DEST_PATH_IMAGE045
一插值修正器:用于利用Kaiser窗和均值
Figure 752600DEST_PATH_IMAGE045
对相差
Figure 266627DEST_PATH_IMAGE003
进行插值修正,得到修正值
Figure 488660DEST_PATH_IMAGE008
其中,所述定时偏差提取器的输入为基带正交信号相差提取器的输出,加权平均运算器的输入为定时偏差提取器的输出,插值修正器的输入为基带正交信号相差提取器和加权平均运算器的输出。
9.根据权利8所述的定时跟踪装置,其特征在于,所述定时偏差提取器包括:
一欧氏距离检测器:用于计算相邻符号的欧氏距离,即计算
Figure 901187DEST_PATH_IMAGE003
Figure 850558DEST_PATH_IMAGE020
--的欧氏距离
Figure 969823DEST_PATH_IMAGE046
一中值调整器:用于利用相邻符号幅值的累加值
Figure 614956DEST_PATH_IMAGE025
来调整中值
Figure DEST_PATH_IMAGE047
一定时偏差计算器:用于利用相邻符号幅值和调整后的中值计算定时偏差;
所述欧氏距离检测器、中值调整器、定时偏差计算器依次串联。
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