CN103401823A - 一种接收机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接收机系统的接收处理方法，其包括：配置接收机的个数，将配置的若干接收机的类型选定为主接收机或从接收机；主、从接收机各自独立接收数据，对接收到的数据进行下变频，同步，均衡，译码处理后，将数据缓存入选择性合并单元；主接收机发送开始输出数据指示信号给各从接收机，从接收机接收到信号后，开始将缓存入选择性合并单元的数据传送给主接收机；主接收机根据主、从接收机输出信号的差异选择其中一路作为最终的输出；本发明的有益效果是：利用本发明的技术方案可以改善接收机接收信号的质量，消除普通一个接收机不工作时导致没有信号输出等问题，特别是在移动环境中，合理的配置多个普通接收机，将各接收机的输出数据选择性合并，输出，可以明显的改善多径、移动等恶劣环境下的接收信号质量，且在物理环境复杂的地区，合理的减低配置或增加配置等可以适当的控制接收机系统的费用造价，经济实用。

Description

一种接收机系统

技术领域

本发明涉及一种接收机系统，尤其涉及一种通过选择一个或多个独立接收机的输出信号质量好的一路信号作为最终输出信号的接收机系统。

背景技术

近几年，无线通信取得飞速发展，各种无线标准之间的竞争愈演愈烈，各种标准都对下一阶段的传输速率提出了更高的要求，例如，LTE-advance提出下行速率为3Gbps，上行速率1.5Gbps，WLAN标准中802.11n给出的标准速率为500Mbps。全球的数个数字电视标准也都提出了下一代数字电视标准的基本要求，当然，基本都是向更高频谱利用率，更高的传输速率方向发展。

众所周知，无线电波在空间的传输途径是多种多样的：视距传播，多次反射，折射，绕射等传输现象都有可能同时存在，信号从发射机出来，通过无线电波传输到接收机，信道的多经传播导致接收信号的幅度，相位和到达角度的波动。而对于移动接收设备，接收信号的频率还和移动设备的速率有关，接收环境更加恶劣。

为了能正确的接收解调信号，需要复杂的设备消除多径传播带来的干扰，其中一种常用的方法就是采用分集的方法，利用时间分集，频率分集，空间分集等分集方法，主流的思想都是将多路信号按照某种规则合并到一路信号中，然后进行后续处理，例如，常用的技术方案就是一颗接收机芯片通过若干个接收天线接收数据，用干个并行的处理单元，以及选择单元实现分集接收。但是，上述情况应用面相对较窄，例如，在不需要分集接收的场合，该分集接收的芯片不但发挥不了应有的作用，反而，由于其价格昂贵而带来经济上的困扰。

鉴于上述情况，一种性价比更高、使用更灵活的，能准确的接收解调信号的接收机系统的发明是势在必行的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在现有的接收环境恶劣的前提下，单个的接收处理系统不能满足分集接收的需求，而分集接收系统

不能灵活应对仅需单个接收处理系统的场合和芯片造价相对较高的困扰。为了解决上述的技术性问题，本发明提供的技术方案是利用若干个普通的接收机，每个接收机独立的从自己的天线接收数据，对数据进行单独处理（解调，均衡、译码等过程），然后将所有接收机的处理结果传输到一个选择性合并单元中，选择信号质量最好（例如误码率低）的一个接收机输出作为最终的输出。

即：一种接收机系统，所述接收机系统包括一接收机，所述接收机包括下变频，同步，均衡以及译码模块，实现独立接收；或者，所述接收机系统选择性的配置有N个接收机，所述各

接收机还包括有选择性合并单元，将配置的若干接收机的类型选定为主接收机或从接收机以实现分集接收。

所述N大于等于1；所述选择性合并单元包括信号传输处理模块，缓存模块，以及选择模块。所述选择模块包括：

数据对齐模块：该模块将所有接收机输出的数据进行对齐，保证对齐之后能在在多路数据中做出正确的比较，选择；

数据输出模块：当多路数据对齐之后，根据各路信号质量指示信号选择一路作为主接收机的最终输出。

所述信号传输处理模块包括：

数据发送单元：将要发送的数据经过串、并转换，然后将要发送的信号输出到输出端口上；

数据接收单元：将接收到的信号进行异步信号处理，之后，将接收的数据统一到主接收机的时钟域下，经过并、串转换，将串行输出作为传输处理模块的接收输出。

所述选定的主接收机数量为1，从接收机的数量为N-1或者所选定的主接收机的数量小于从接收机的数量。

所述的接收机系统的接收处理方法，其包括如下步骤：

配置接收机的个数，当接收机的个数为1时，将接收到的数据进行处理后输出处理结果；或者，当接收机的个数大于1时，将配置的若干接收机的类型选定为主接收机或从接收机；

主、从接收机各自独立接收数据，对接收到的数据分别进行处理后将数据缓存入各自的选择性合并单元；

主接收机发送开始输出数据指示信号给各从接收机，从接收机接收到信号后，将选择性合并单元中缓存的数据传送给主接收机；

主接收机根据主、从接收机输出信号的差异选择其中一路作为最终的输出。

所述的方法的主接收机根据选择性合并单元的缓存模块所采用的缓存大小，期望的对抗前向、后向多径长度，选择主、从接收机缓存数据的输出，比较，合并时刻。

所述的方法的从接收机一直检测主接收机发送的开始输出数据指示信号，检测到该信号后即开始输出从接收机缓存的数据，若在缓存空间写满时刻，仍未检测到主接收机发送的开始输出数据指示信号，则开始输出从接收机缓存的数据。

所述的方法的主、从接收机间的数据传递过程包括有降速处理过程和异步接收信号处理过程，对发送的数据进行串并转换，对接收的数据进行异步信号处理，并串转换。

所述的方法，其包括如下步骤：

主、从接收机都将译码后的数据按照各自的速率写到各自的选择性合并单元的缓存模块中；

主接收机发送读开始指示信号给各从接收机，从接收机的选择性合并单元的信号传输处理模块检测到主接收机发过来的读开始指示信号后，开始从缓存模块中读数据，所述从缓存模块中读出来的数据通过信号传输处理模块传输给主接收机。

从接收机输出的数据传输到达主接收机，经过主接收机的信号传输处理模块，将接收的结果传输给主接收机的选择模块，同时开始从主接收机的缓存模块中读数据，将主接收机缓存模块中读取的结果也传输给主接收机的选择模块。

所述的方法的所述主接收机在读开始指示信号发出后设定一个时间窗口，在该时间窗口内，

如果还未检测到从接收机传输过来的信号，在时间窗口的结束时刻开始读主接收机的缓存数据，将缓存模块中读取的数据传输给主接收机的选择模块。

所述选定的主接收机数量为1，其余的为从接收机；或者，所选定的主接收机的个数小于从

接收机的个数。

本发明的有益效果是：利用本发明的技术方案可以改善接收机接收信号的质量，消除普通一个接收机不工作时导致没有信号输出等问题，特别是在移动环境中，合理的配置多个普通接收机，将各接收机的输出数据选择性合并，输出，可以明显的改善多径、移动等恶劣环境下的接收信号质量，且在物理环境复杂的地区，合理的减低配置或增加配置等可以适当的控制各来源的费用造价，经济实用。

附图说明

通过以下对本发明的实施例结合其附属图的描述，可以进一步理解其发明的目的，具体结构特征和优点，其中，附属图为：

图1是：本发明接收机系统的选择性合并单元输出数据的缓存控制示意图。

图2是：本发明中主、从接收机的选择性合并单元的传输处理模块结构的示意图。

图3是：本发明中主、从接收选择性合并单元的选择性模块的结构示意图。

图4是:本发明接收机系统的框架结构示意图。

图5是:本发明接收机系统第二实施例的框架结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图中的实例对本发明做进一步的描述。

实施例一：

如图4所示，本发明的接收机系统其包括多个独立的接收机和与接收机配合的选择性合并单元。所述的若干个独立的接收机，其各自包含独立的天线，解调，同步，均衡器，译码器等。实践中，在使用本发明的接收机系统时，事先根据物理环境配置其中的一个接收机为主接收机，其它接收机为从接收机，所有的从接收机的输出信号传输给主接收机，主接收机根据主、从接收机输出信号的好坏选择质量好的一路信号作为最终的输出，常用的方法之一是选择误码率低的一路信号作为最终的输出。当然，可以根据实际的情况，配置独立接收机的个数，当配置数目为1时，相当于正常的一个单独接收机的功能。另外可以根据实际的条件，选择任意一个接收机为主接收机，其它接收机为从接收机。

相比常见的接收机而言，本发明的接收机系统内部仅仅增加了配置各独立的接收机的选择性合并单元，其包括主、从接收机间的信号传输处理模块，缓存模块，以及选择模块；增加的逻辑单元数目较少，但是性能大大提高，且灵活性显著增加，成本直线下降。如下，将以选择性合并单元为重点，详细表述本发明接收机系统的工作原理及过程：

如图1所示，其为本发明接收机系统中主、从接收机模块的选择性合并单元的输出数据的缓存模块内的缓存控制流程，图1中以一个主接收机，一个从接收机为例；当然，对于多个从接收机的情况，原理和图1中一致，在此不再赘述。具体表述如下：

步骤1：主、从接收机都将各自经过天线接收单元，解调，均衡，和译码后的数据按照各自的速率写到各自的选择性合并单元的缓存模块中。

步骤2：主接收机根据缓存的大小，所期望的对抗前向，后向多径长度等因素控制其中缓存数据的输出时刻，在该时刻，主接收机通过其数据传输处理模块发送一个读开始输出数据指示信号给各从接收机。

步骤3：读开始输出数据指示信号传输到达各从接收机，从接收机的数据传输处理模块检测到主接收机发过来的读开始输出数据指示信号后，开始从缓存模块中读数据，所述从缓存模块中读出来的数据通过数据传输处理模块传输给主接收机。

步骤4：从接收机输出的数据传输到达主接收机，经过主接收机的数据传输处理模块，将接收的结果传输给主接收机的选择模块，同时开始从主接收机的缓存模块中读数据，将主接收机缓存模块中读取的结果也传输给主接收机的选择模块。所述主接收机在读开始输出数据指示信号发出后会设定一个时间窗口，在该时间窗口内，如果还未检测到从接收机传输过来的数据，在时间窗口的结束时刻开始读取主接收机的缓存数据，将缓存模块中读取的数据传输给主接收机的选择模块。从接收机一直检测主接收机发送的读开始输出数据指示信号，检测到该信号后即开始输出从接收机缓存的数据，若在缓存空间写满时刻，仍未检测到主接收机发送的读开始指示信号，也开始输出其缓存的数据。

步骤5：选择模块根据主、从接收机间的信号质量指示信号，选择质量最好的，例如可以是误码率最低的或者其他根据需要判定选择的一路信号作为最终输出。

为了保证主、从接收机间信号可靠的发送和接收，如图2所示给出了主、从接收机间选择性合并单元的数据传输处理模块的结构示意图，其包括：

数据发送单元：该单元是将要发送的数据经过串、并转换，然后将要发送的数据输出到输出端口上。当本接收机配置成主接收机时，发送数据只有一个读开始指示信号，直接传输到输出端口上即可。当本接收机配置成从接收机时，发送的数据有从缓存读出来的数据，数据质量指示信号以及使能信号，该发送单元对这几种数据经过串、并转换处理后输出到输出端口上。

数据接收单元：该单元是将接收端口接收到的数据送入异步信号处理模块，进行异步信号处理，经过异步信号处理之后，就将接收的数据统一到了主接收机的时钟域下，然后经过并、串转换，将串行输出作为传输处理模块的接收输出。当然，也可以不经过并、串转换而直接将并行输出作为传输处理模块的接收输出，其根据实际的需要确定。当本接收机配置成主接收机时，需要对从接收机传输过来的数据，数据质量指示信号以及使能信号经过异步信号处理后，然后作并、串转换，将转换的结果输出给选择性合并、输出单元。当本接收机配置成从接收机时，接收的信号是读开始输出数据指示信号，该读开始输出数据指示信号经过异步信号处理模块之后，直接输出给缓存模块控制缓存的开始输出时刻，不需要作并、串转换过程。

如图3所示给出了主、从接收机选择模块的结构示意图，其包括：

数据对齐模块：该模块的功能是将所有接收输出的信号（包括数据，信号质量指示信号以及使能信号）进行对齐过程，其目的是保证对齐之后能在在多路信号中做出正确的比较，选择。

数据输出模块：当多路信号对齐之后，输出模块根据各路信号质量指示信号按照一定的规则选择信号质量最好的一路作为主接收机的最终输出。定义没有输出的接收机输出信号质量为最差信号情况。在主、从接收机信号质量基本一致时，优选选择主接收的输出作为最终输出信号。

实施例二：

如图5所示给出了另外一种接收机系统的实现方案。即当本接收机系统配置的接收机大于1时，其将整个可参与选择性合并的接收机分成若干个组，每个小组包含若干个接收机，可以将每个小组看作是一个独立的接收机系统，每个小组实现方案与实施例一的图1到图4所述完全一致，在此不再赘述。而上述的各小组又可以看作是整个接收系统中参与选择合并的一个独立的接收机，继而可以将各小组配置成主或从模式，各从小组接收系统的输出数据都传输到主小组接收系统，主小组接收系统根据各从小组接收系统输出信号质量好坏选择质量最好的一个小组接收系统的输出作为最终输出。

总之，本发明的技术方案可以改善接收机接收信号的质量，消除普通一个接收机不工作时导致没有信号输出等问题，特别是在移动环境中，合理的配置多个普通接收机（接收芯片），将各接收机的输出数据选择性合并，输出，可以明显的改善多径、移动等恶劣环境下的接收信号质量，且在物理环境复杂的地区，合理的减低配置以及增加配置等可以适当的控制各来源的费用造价，经济实用。

Claims (10)

1.一种接收机系统，其特征在于：

所述接收机系统包括一接收机，所述接收机包括下变频，同步，均衡以及译码模块，实现独立接收；或者，

所述接收机系统选择性的配置有N个接收机，所述各接收机还包括有选择性合并单元，将配置的若干接收机的类型选定为主接收机或从接收机以实现分集接收，其中主接收机的输入端口与从接收机的输出端口相连接。

2.如权利要求1所述的接收机系统，其特征在于：所述N大于等于1；所述选择性合并单元包括数据传输处理模块，缓存模块，以及选择模块。

3.如权利要求2所述的接收机系统，其特征在于，所述选择模块包括：

数据对齐模块：该模块将所有待输出的数据进行对齐，保证对齐之后能在多路数据中做出正确的比较与选择；

数据输出模块：当上述数据对齐之后，进行比较和选择，数据输出模块根据各路数据质量指示信号选择一路作为主接收机的最终输出。

4.如权利要求2所述的接收机系统，其特征在于，所述数据传输处理模块包括：数据发送单元和数据接收单元，完成主接收机和从接收机之间的数据传输。

5.如权利要求2所述的接收机系统，其特征在于：所述选定的主接收机数量为1，从接收机的数量为N-1或者所选定的主接收机的数量小于从接收机的数量。

6.如权利要求1所述的接收机系统的接收处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：

配置接收机的个数，当接收机的个数配置为1时，对接收到的数据进行处理后输出处理结果；或者，

当接收机的个数配置为大于1时，将配置的若干接收机的类型选定为主接收机或从接收机；

主、从接收机各自独立接收数据，对接收到的数据分别进行处理后将数据缓存入各自的选择性合并单元；

主接收机发送开始输出数据指示信号给各从接收机，从接收机接收到信号后，将缓存入选择性合并单元的数据传送给主接收机；

主接收机根据主、从接收机输出数据的差异选择其中一路作为最终的输出。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，主接收机根据选择性合并单元中缓存模块所用缓存的大小、期望的对抗前向、后向多径长度，选择主、从接收机待输出数据的输出时刻。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，从接收机检测主接收机发送的开始输出数据指示信号，检测到该信号后即开始输出从接收机的待输出的数据，若在其缓存空间写满时刻，仍未检测到主接收机发送的开始输出数据指示信号，也开始输出从接收机待输出的数据。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述主接收机在开始输出数据指示信号发出后设定时间窗口，在所述的时间窗口内，如果未检测到从接收机传输过来的数据，在时间窗口的结束时刻开始读取主接收机的缓存数据，并将其传输给主接收机的选择模块。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述选定的主接收机数量为1，其余的为从接收机；或者，所选定的主接收机的个数小于从接收机的个数。

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