CN102209378B - 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 PDFInfo
- Publication number
- CN102209378B CN102209378B CN201110067573.2A CN201110067573A CN102209378B CN 102209378 B CN102209378 B CN 102209378B CN 201110067573 A CN201110067573 A CN 201110067573A CN 102209378 B CN102209378 B CN 102209378B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- timing offset
- value
- timing
- dmr
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 23
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 16
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
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(2) 根据信号特性提取定时偏差,得到当前信号的定时偏差值;
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:
,
其中,为DMR系统接收的4CPFSK数字信号;、为经过数字下变频后的8倍采样结果;选取其中一路,对、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,是采样时钟偏移引起的定时偏差,为发送码元序列经过脉冲成形函数后的输出,为接收信号的幅度,为基带信号、的幅度。
上述步骤(2)中,包括以下步骤:
(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:
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:,其中,为定时偏差,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。
,
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:
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。
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;
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、,对其作差分和反正切运算,得到相差;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,对提取的定时偏差值进行加权平均运算,并输出均值;步骤104,利用长度为10的Kaiser窗和均值对相差进行插值修正,得到修正值,利用修正值作信号判决,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、;对其作差分和反正切运算,得到相差;2、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;3、加权平均运算器:用于利用加权值对提取的定时偏差值进行加权平均运算,并输出均值;4、插值修正器:用于利用Kaiser窗和均值对相差进行插值修正,得到修正值。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,即计算和--的欧氏距离;6、中值调整器:用于利用相邻符号幅值的累加值来调整中值;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。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:
对于DMR系统,接收的4CPFSK信号表示为:,其中,为码元序列经过脉冲成形函数后的输出,为接收信号幅度,为载波频率。经过AD采样后得, ,其中,为接收端AD的采样周期,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,和。其中,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:
对于DMR系统中4CPFSK信号,有无定时偏差时的波形如图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,中值可能为零。故对定时偏差的提取,包括以下步骤:
,
,
其中,为DMR系统中4CPFSK的调制指数。通过选定的加权值,对定时偏差值做加权平均运算,得到均值。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。
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‰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 (4)
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:
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;
其中,为DMR系统接收的4CPFSK数字信号;、为经过数字下变频后的8倍采样结果;选取其中一路,对、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,是采样时钟偏移引起的定时偏差,为发送码元序列经过脉冲成形函数后的输出,为接收信号的幅度,为基带信号、的幅度;
所述步骤(2)具体包括以下子步骤:
(b) 中值调整,利用相邻符号幅值的累加值来调整中值,
(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:
其中,为DMR系统中4CPFSK的调制指数;
4.一种应用于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;
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;
所述定时偏差提取器包括:
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110067573.2A CN102209378B (zh) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | 一种应用于dmr系统的定时跟踪方法与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110067573.2A CN102209378B (zh) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | 一种应用于dmr系统的定时跟踪方法与装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102209378A CN102209378A (zh) | 2011-10-05 |
CN102209378B true CN102209378B (zh) | 2014-01-29 |
Family
ID=44697993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110067573.2A Expired - Fee Related CN102209378B (zh) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | 一种应用于dmr系统的定时跟踪方法与装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102209378B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104619006A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-05-13 | 武汉剑通信息技术有限公司 | 一种gsm网络频偏校正的算法 |
EP3217343A1 (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-13 | Gemalto Sa | A method to compensate by a server a clock deviation of a card |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1777157A (zh) * | 2005-11-25 | 2006-05-24 | 凯明信息科技股份有限公司 | 定时跟踪和捕捉方法和装置 |
CN101267244A (zh) * | 2007-03-14 | 2008-09-17 | 卓胜微电子(上海)有限公司 | 定时跟踪方法 |
CN101401380A (zh) * | 2006-03-15 | 2009-04-01 | 高通股份有限公司 | 适应定时同步的频率跟踪 |
-
2011
- 2011-03-21 CN CN201110067573.2A patent/CN102209378B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1777157A (zh) * | 2005-11-25 | 2006-05-24 | 凯明信息科技股份有限公司 | 定时跟踪和捕捉方法和装置 |
CN101401380A (zh) * | 2006-03-15 | 2009-04-01 | 高通股份有限公司 | 适应定时同步的频率跟踪 |
CN101267244A (zh) * | 2007-03-14 | 2008-09-17 | 卓胜微电子(上海)有限公司 | 定时跟踪方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张屹等.突发模式下h=1/8的8CPFSK信号定时估计.《电路与系统学报》.2008,第13卷(第5期),第141-145页. |
突发模式下h=1/8的8CPFSK信号定时估计;张屹等;《电路与系统学报》;20081031;第13卷(第5期);论文第2-4部分 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102209378A (zh) | 2011-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111095883B (zh) | 在正交时频空间信号接收器中实现同步 | |
CN106664119B (zh) | 在超宽带通信系统中测量入射角 | |
CN103248593B (zh) | 频偏估计与消除方法及系统 | |
EP3490209A1 (en) | Preamble detection mechanism for reception of asynchronous packets | |
CN103023831B (zh) | 一种适用于突发波形的载波频偏估计方法 | |
CN111343125B (zh) | 32apsk调制体制接收机同步方法 | |
CN102170414B (zh) | 一种gfsk解调及定时同步联合方法 | |
CN103532894B (zh) | Tcm‑8psk基带信号解调方法 | |
CN102164031A (zh) | 一种链路时钟恢复方法及装置 | |
CN111600823B (zh) | 一种并行oqpsk偏移四相相移键控解调器 | |
CN112399551B (zh) | 一种面向短时突发信号的高精度同步方法 | |
CN101414873A (zh) | 通信接收机及其频偏补偿方法和装置 | |
TW201038028A (en) | Carrier recovery device and related method | |
CN105049174A (zh) | 一种用于oqpsk调制的载波与时钟联合同步方法 | |
CN107204948B (zh) | 一种宽带快速跳频体制下的频偏补偿系统 | |
CN101483624B (zh) | Msk差分检测解调电路中频率漂移补偿装置及补偿方法 | |
CN101060509B (zh) | 符号定时检测器和无线终端 | |
CN104378317B (zh) | 一种应用于卫星电话的突发信号频偏校正方法 | |
CN101854320B (zh) | Vsb调制系统中采样时钟的估计和纠正装置 | |
CN102209378B (zh) | 一种应用于dmr系统的定时跟踪方法与装置 | |
US11962443B2 (en) | Frequency offset estimation | |
CN105933265B (zh) | 一种对qam信号进行非数据辅助的相位噪声盲估计方法 | |
CN107528805B (zh) | 一种适用于信号分析仪的psk信号同步方法及装置 | |
CN109756435B (zh) | 一种对信号的频偏估计方法 | |
CN115174326B (zh) | 高速跳频msk信号的突发检测与相干解调装置及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 310027 Hangzhou, Zhejiang Province, Xihu District, Zhejiang Road, No. 38, No. Patentee after: ZHEJIANG University Patentee after: Zhejiang HongRui Communication Technology Co.,Ltd. Address before: 310027 Hangzhou, Zhejiang Province, Xihu District, Zhejiang Road, No. 38, No. Patentee before: Zhejiang University Patentee before: HANGZHOU HONGRUI COMM TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140129 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |