CN103378897B - 实现cmmb分集接收的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实现CMMB分集接收的方法及装置，其方法包括：获取两天线各自的ADC数据；分别对两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；根据时延信息对运算后的数据进行时延补偿；根据选取的信噪比配置参数，将时延补偿后的两天线的数据合并输出。本实施例采用双天线各自独立接收信号，信号经过同步及FFT运算后，根据运算结果进行信噪比配置参数选取和时延补偿，再根据选取的信噪比配置参数，配置两天线的合并系统，将时延补偿后的两天线的数据合并输出，可以得到干扰极小的信号，获得较高的移动性能。

Description

实现CMMB分集接收的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种实现CMMB(China MobileMultimedia Broadcasting，中国移动多媒体广播)分集接收的方法及装置。
背景技术
在移动通信系统中，移动通信信道是一种多径衰落信道，其发射的信号要经过直射、反射以及散射等多条传播路径才能到达接收端，而且随着移动CMMB终端的移动，各条传播路径上的信号负担、时延及相位随时随地发生变化，因此，接收机接收到的信号的电平起伏不稳定，这些不同相位的多径信号相互迭加则形成衰落。迭加后的信号幅度变化符合瑞利分布，因而又称瑞利衰落。瑞利衰落随时间急剧变化时，称为“快衰落”。而阴影衰落是由于地形的影响(例如建筑物的阻挡等)而造成的信号中值的缓慢变化。
目前，通常采用分集接收来克服多径衰落，采用这种方法，接收机可对多个携有相同信息且衰落特性相互独立的接收信号，在合并处理之后进行判决。其中，采用空间分集可以减弱慢衰落的影响，即用几个独立天线或在不同的场地分别发送和接收信号，以保证各信号之间的衰落独立。由于这些信号在传输过程中的地理环境不同，所以各信号的衰落各不相同。若采用选择性合成技术从中选择较强的一个输出，则可降低地形等因素对信号的影响。
但是，现有的分集接收实现方法，降低了CMMB接收终端的移动性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种实现CMMB分集接收的方法及装置，旨在提升CMMB接收终端的移动性能。
为了达到上述目的，本发明提出一种实现CMMB分集接收的方法，包括：
获取两天线各自的ADC数据；
分别对所述两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取所述两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；
根据所述时延信息对运算后的数据进行时延补偿；
根据选取的信噪比配置参数，将时延补偿后的两天线的数据合并输出。
优选地，所述分别对两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取所述两天线的时延信息的步骤包括：
根据CPU配置分别对所述两天线的ADC数据进行混频处理；
根据所述ADC数据的信号特征，对混频处理后的数据进行粗同步运算；
对粗同步运算后的数据进行FFT运算；
对FFT运算后的数据进行精同步运算，获取所述两天线相对于预定时钟的偏离值；
根据所述偏离值获取所述两天线的时延信息。
优选地，所述对粗同步运算后的数据进行FFT运算的步骤之前还包括：
从粗同步运算后的数据中截取2K的数据，用于FFT运算。
优选地，所述根据运算结果进行信噪比配置参数选取的步骤包括：
根据FFT运算后得到的2K子载波，对相关子载波进行屏蔽处理；
将屏蔽处理后的数据与同步序列号相乘后进行饱和归一处理；
从精同步的第一径位置开始，对256-767子载波累积功率值并上报所述CPU，由所述CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。
优选地，所述FFT运算为2048点FFT。
本发明还提出一种实现CMMB分集接收的装置，包括：
获取模块，用于获取两天线各自的ADC数据；
运算选取模块，用于分别对所述两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取所述两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；
时延补偿模块，用于根据所述时延信息对运算后的数据进行时延补偿；
合并输出模块，用于根据选取的信噪比配置参数，将时延补偿后的两天线的数据合并输出。
优选地，所述运算选取模块包括：
混频处理单元，用于根据CPU配置分别对所述两天线的ADC数据进行混频处理；
粗同步运算单元，用于根据所述ADC数据的信号特征，对混频处理后的数据进行粗同步运算；
FFT运算单元，用于对粗同步运算后的数据进行FFT运算；
精同步运算单元，用于对FFT运算后的数据进行精同步运算，获取所述两天线相对于预定时钟的偏离值；
获取单元，用于根据所述偏离值获取所述两天线的时延信息。
优选地，所述运算选取模块还包括：
截取单元，连接在所述粗同步运算单元与所述FFT运算单元之间，用于从粗同步运算后的数据中截取2K的数据，用于FFT运算。
优选地，所述运算选取模块还包括：
屏蔽处理单元，用于根据FFT运算后得到的2K子载波，对相关子载波进行屏蔽处理；
归一处理单元，用于将屏蔽处理后的数据与同步序列号相乘后进行饱和归一处理；
累积选取单元，用于从精同步的第一径位置开始，对256-767子载波累积功率值并上报所述CPU，由所述CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。
优选地，所述FFT运算为2048点FFT。
本发明提出的一种实现CMMB分集接收的方法及装置，通过对两天线各自的ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)数据进行同步及FFT(Fast FourierTransformation，快速傅氏变换)运算，获取两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；根据时延信息对运算后的数据进行时延补偿；最后根据选取的信噪比配置参数，配置两天线的合并系统，将时延补偿后的两天线的数据合并输出，可以得到干扰极小的信号，从而提升了CMMB接收终端的移动性能。
附图说明
图1是本发明实现CMMB分集接收的方法一实施例的流程示意图；
图2是本发明实现CMMB分集接收的方法一实施例中分别对两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取所述两天线的时延信息的流程示意图；
图3是本发明实现CMMB分集接收的方法一实施例中根据运算结果进行信噪比配置参数选取的流程示意图；
图4是本发明实现CMMB分集接收的装置一实施例的结构示意图；
图5是本发明实现CMMB分集接收的装置一实施例中运算选取模块的结构示意图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
本发明实施例的解决方案主要是：对两天线各自的ADC数据进行同步及FFT运算，获取两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；根据时延信息对运算后的数据进行时延补偿；最后根据选取的信噪比配置参数，配置两天线的合并系统，将时延补偿后的两天线的数据合并输出，可以得到干扰极小的信号，获得较高的移动性能。
本发明主要解决CMMB移动终端上双天线的时间同步和合并选择的问题，考虑到目前CMMB主要覆盖城市范围，在这样的环境中，发射信号要经过直射、反射以及散射等多条传播路径才能到达接收端，而多次反射、散射及折射将产生非常复杂的信道，若空间略有变动就可能出现较大的场强变化。当使用两个接收信道时，它们受到的衰落影响并不相关，且二者在同一时刻经受深衰落谷点影响的可能性也很小。因此，采用双天线各自独立接收信号，再进行信道选择或者合并双天线信号，则可以得到干扰极小的信号，获得较高的移动性能。
具体地，如图1所示，本发明一实施例提出一种实现CMMB分集接收的方法，包括：
步骤S101，获取两天线各自的ADC数据；
首先两天线分别获取各自的ADC数据，以便后续对该ADC数据进行相应处理后合并输出，以得到干扰极小的信号，获得较高的移动性能。
步骤S102，分别对两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；
其中，同步运算包括粗同步运算和精同步运算，FFT运算为2048点FFT。
本实施例主要针对CMMB的同步头的基本特征而设计的一种时间同步和天线合并的方法。因为同步头是2048个样点拷贝一次得来，因此将时域数据变换到频域采用了2048点FFT。
首先对ADC数据进行粗同步运算，然后进行FFT运算，之后经过精同步运算后，获取两条天线相对于统一时钟的偏离值，根据偏离值则可获取两条天线的时延信息，以便后续根据该时延信息对两条天线数据进行时延补偿。
在FFT变换后，将在频域内一些不需要使用直流子载波、空闲子载波和干扰载波进行屏蔽，然后同同步序列号相乘后进行饱和归一处理。之后，从精同步第一径位置开始，在256-767子载波直接累积功率值并上报CPU，由CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。以便后续根据选取的信噪比配置参数配置两条天线的合并系统，将两天线的数据合并输出。
步骤S103，根据时延信息对运算后的数据进行时延补偿；
根据上述精同步运算后获取的时延信息对运算后的数据进行时延补偿。
步骤S104，根据选取的信噪比配置参数，将时延补偿后的两天线的数据合并输出。
根据不同的信噪比配置参数配置两天线的合并系统，完成信号两天线信号的合并输出。
由于采用两个接收信道分别接收两条天线的数据，两接收信道受到的衰落影响并不相关，且二者在同一时刻经受深衰落谷点影响的可能性也很小。因此，采用双天线各自独立接收信号，再进行信道选择或者合并双天线信号，可以得到干扰极小的信号，从而提升了CMMB接收终端的移动性能。
具体实施过程中，如图2所示，上述步骤S102中分别对两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取所述两天线的时延信息的步骤包括：
步骤S1021，根据CPU配置分别对两天线的ADC数据进行混频处理；
步骤S1022，根据ADC数据的信号特征，对混频处理后的数据进行粗同步运算；
步骤S1023，从粗同步运算后的数据中截取2K的数据；
根据实际需要进行数据截取，本实施例以截取2K的数据进行举例说明。
步骤S1024，对粗同步运算后截取的2K数据进行FFT运算；
考虑到同步头是2048个样点拷贝一次得来，因此本实例将时域数据变换到频域采用了2048点FFT。
步骤S1025，对FFT运算后的数据进行精同步运算，获取两天线相对于预定时钟的偏离值；
步骤S1026，根据偏离值获取两天线的时延信息。
上述步骤S1025及步骤S1026中，预定时钟为两接收信道的统一时钟。根据FFT运算结果进行精同步运算，获取两条天线相对于统一时钟的偏离值，根据偏离值获取两条天线的时延信息。
如图3所示，上述步骤S102中根据运算结果进行信噪比配置参数选取的步骤包括：
步骤S1027，根据FFT运算后得到的2K子载波，对相关子载波进行屏蔽处理；
在FFT变换后，将在频域内一些不需要使用直流子载波、空闲子载波和干扰载波进行屏蔽，然后同同步序列号相乘后进行饱和归一处理。
步骤S1028，将屏蔽处理后的数据与同步序列号相乘后进行饱和归一处理；
步骤S1029，从精同步的第一径位置开始，对256-767子载波累积功率值并上报CPU，由CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。
从精同步第一径位置开始，在256-767子载波直接累积功率值并上报CPU，由CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。以便后续根据选取的信噪比配置参数配置两条天线的合并系统，将两天线的数据合并输出。
本实施例采用双天线各自独立接收信号，信号经过同步及FFT运算后，根据运算结果进行信噪比配置参数选取和时延补偿，再根据选取的信噪比配置参数，配置两天线的合并系统，将时延补偿后的两天线的数据合并输出，可以得到干扰极小的信号，获得较高的移动性能。
如图4所示，本发明一实施例提出一种实现CMMB分集接收的装置，包括：获取模块401、运算选取模块402、时延补偿模块403以及合并输出模块404，其中：
获取模块401，用于获取两天线各自的ADC数据；
运算选取模块402，用于分别对两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；
时延补偿模块403，用于根据时延信息对运算后的数据进行时延补偿；
合并输出模块404，用于根据选取的信噪比配置参数，将时延补偿后的两天线的数据合并输出。
具体地，首先通过获取模块401分别获取两天线各自的ADC数据，以便后续对该ADC数据进行相应处理后合并输出，得到干扰极小的信号，获得较高的移动性能。
之后，通过运算选取模块402分别对两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，其中同步运算包括粗同步运算和精同步运算，FFT运算为2048点FFT。
本实施例主要针对CMMB的同步头的基本特征而设计的一种时间同步和天线合并的装置。因为同步头是2048个样点拷贝一次得来，因此将时域数据变换到频域采用了2048点FFT。
首先对ADC数据进行粗同步运算，然后进行FFT运算，之后经过精同步运算后，获取两条天线相对于统一时钟的偏离值，根据偏离值则可获取两条天线的时延信息，以便后续时延补偿模块403根据该时延信息对两条天线数据进行时延补偿。
在FFT变换后，将在频域内一些不需要使用直流子载波、空闲子载波和干扰载波进行屏蔽，然后同同步序列号相乘后进行饱和归一处理。之后，从精同步第一径位置开始，在256-767子载波直接累积功率值并上报CPU，由CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。
时延补偿模块403根据上述精同步运算后获取的时延信息对运算后的数据进行时延补偿，然后由合并输出模块404根据不同的信噪比配置参数配置两天线的合并系统，完成信号两天线信号的合并输出。
由于采用两个接收信道分别接收两条天线的数据，两接收信道受到的衰落影响并不相关，且二者在同一时刻经受深衰落谷点影响的可能性也很小。因此，采用双天线各自独立接收信号，再进行信道选择或者合并双天线信号，可以得到干扰极小的信号，从而提升了CMMB接收终端的移动性能。
如图5所示，上述运算选取模块402包括：混频处理单元4021、粗同步运算单元4022、截取单元4023、FFT运算单元4024、精同步运算单元4025以及获取单元4026、屏蔽处理单元4027、归一处理单元4028以及累积选取单元4029，其中：
混频处理单元4021，用于根据CPU配置对所述ADC数据进行混频处理；
粗同步运算单元4022，用于根据ADC数据的信号特征，对混频处理后的数据进行粗同步运算；
截取单元4023，用于从粗同步运算后的数据中截取2K的数据；
可以根据实际需要进行数据截取，本实施例以截取2K的数据进行举例说明。
FFT运算单元4024，用于对粗同步运算后截取的2K数据进行FFT运算；
考虑到同步头是2048个样点拷贝一次得来，因此本实例将时域数据变换到频域采用了2048点FFT。
精同步运算单元4025，用于对FFT运算后的数据进行精同步运算，获取两天线相对于预定时钟的偏离值；
获取单元4026，用于根据偏离值获取两天线的时延信息。
屏蔽处理单元4027，用于根据FFT运算后得到的2K子载波，对相关子载波进行屏蔽处理；
归一处理单元4028，用于将屏蔽处理后的数据与同步序列号相乘后进行饱和归一处理；
累积选取单元4029，用于从精同步的第一径位置开始，对256-767子载波累积功率值并上报CPU，由CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。
本发明实施例实现CMMB分集接收的方法及装置，通过对两天线各自的ADC数据进行同步及FFT运算，获取两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；根据时延信息对运算后的数据进行时延补偿；最后根据选取的信噪比配置参数，配置两天线的合并系统，将时延补偿后的两天线的数据合并输出，可以得到干扰极小的信号，从而提升了CMMB接收终端的移动性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种实现中国移动多媒体广播CMMB分集接收的方法，其特征在于，包括：
获取两天线各自的模数转换器ADC数据；
分别对所述两天线的ADC数据进行同步及快速傅氏变换FFT运算，获取所述两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；
根据所述时延信息对运算后的数据进行时延补偿；
根据选取的信噪比配置参数，将时延补偿后的两天线的数据合并输出；其中：所述分别对两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取所述两天线的时延信息的步骤包括：
根据CPU配置分别对所述两天线的ADC数据进行混频处理；
根据所述ADC数据的信号特征，对混频处理后的数据进行粗同步运算；
对粗同步运算后的数据进行FFT运算；
对FFT运算后的数据进行精同步运算，获取所述两天线相对于预定时钟的偏离值；
根据所述偏离值获取所述两天线的时延信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对粗同步运算后的数据进行FFT运算的步骤之前还包括：
从粗同步运算后的数据中截取2K的数据，用于FFT运算。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据运算结果进行信噪比配置参数选取的步骤包括：
根据FFT运算后得到的2K子载波，对相关子载波进行屏蔽处理；
将屏蔽处理后的数据与同步序列号相乘后进行饱和归一处理；
从精同步的第一径位置开始，对256-767子载波累积功率值并上报所述CPU，由所述CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述FFT运算为2048点FFT。
5.一种实现CMMB分集接收的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取两天线各自的ADC数据；
运算选取模块，用于分别对所述两天线的ADC数据进行同步及FFT运算，获取所述两天线的时延信息，并根据运算结果进行信噪比配置参数选取；
时延补偿模块，用于根据所述时延信息对运算后的数据进行时延补偿；
合并输出模块，用于根据选取的信噪比配置参数，将时延补偿后的两天线的数据合并输出；所述运算选取模块包括：
混频处理单元，用于根据CPU配置分别对所述两天线的ADC数据进行混频处理；
粗同步运算单元，用于根据所述ADC数据的信号特征，对混频处理后的数据进行粗同步运算；
FFT运算单元，用于对粗同步运算后的数据进行FFT运算；
精同步运算单元，用于对FFT运算后的数据进行精同步运算，获取所述两天线相对于预定时钟的偏离值；
获取单元，用于根据所述偏离值获取所述两天线的时延信息。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述运算选取模块还包括：
截取单元，连接在所述粗同步运算单元与所述FFT运算单元之间，用于从粗同步运算后的数据中截取2K的数据，用于FFT运算。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述运算选取模块还包括：
屏蔽处理单元，用于根据FFT运算后得到的2K子载波，对相关子载波进行屏蔽处理；
归一处理单元，用于将屏蔽处理后的数据与同步序列号相乘后进行饱和归一处理；
累积选取单元，用于从精同步的第一径位置开始，对256-767子载波累积功率值并上报所述CPU，由所述CPU计算噪声功率并进行信噪比配置参数选取。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述FFT运算为2048点FFT。
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