CN104160626B - 数字信号的跳周检测方法和纠正方法及相关装置 - Google Patents

数字信号的跳周检测方法和纠正方法及相关装置 Download PDF

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CN104160626B CN201380000613.9A CN201380000613A CN104160626B CN 104160626 B CN104160626 B CN 104160626B CN 201380000613 A CN201380000613 A CN 201380000613A CN 104160626 B CN104160626 B CN 104160626B
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation

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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

一种数字信号的跳周检测方法和纠正方法及相关装置,其中,一种数字信号的跳周检测方法,包括:对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,上述K为自然数;本发明实施例提供的技术方案有利于有效的发现和纠正数字信号的跳周。

Description

数字信号的跳周检测方法和纠正方法及相关装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体涉及数字信号的跳周检测方法和纠正方法及相关装置。
背景技术
宽带接入、移动互网络、视频应用以及云平台服务等的逐步普及,使得互联网流量持续保持高速增长。为应对网络流量增加所带来的巨大压力,传输技术也在不断进行升级,以提高现有网络的传输容量。借力高速电路和芯片技术的进步,数字信号处理技术可被用到高速的光纤通信系统中,使得高阶调制格式以及相干接收技术得以在传输网络中使用。这也使得传输技术可具有更高的谱效率,甚至可在现有网络上成倍地提高传输容量。
典型的相干接收机架构,包括前端的光电转换单元,模数转换单元和后端的数字信号处理(DSP,Digital signal processing)单元。现有的DSP单元包括色散补偿、偏振解复用、频偏估计、载波相位估计(CPE,Carreir phase estimation)和判决输出等单元。
基于DSP的CPE算法目前已经逐步投入使用,本发明的发明人在研究和实践过程中发现,使用现有CPE算法通常存在跳周(CS,Cycle slip)可能,其中跳周是指恢复出的载波相位被错误旋转了90度、180度或者负90度(负90度也就是270度)等,从而会导致完全不能正确解调出信号的灾难性后果。而目前业内还没有提出行之有效的发现和纠正跳周的技术。
发明内容
本发明实施例提供数字信号的跳周检测方法、数字信号的跳周纠正方法及相关装置,以期有效的发现和纠正数字信号的跳周。
本发明第一方面提供一种数字信号的跳周检测方法,可包括:
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;
将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;
对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,所述K为自然数;
或者,
对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
结合第一方面,在第一种可能的实施方式中,
所述对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,包括:通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,所述对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,包括:通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式,在第三种可能的实施方式中,所述若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式,在第四种可能的实施方式中,若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式,在第五种可能的实施方式中,所述i0时刻对应的第一跳周检测值为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最小值,其中,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值均小于第一检测阈值。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施方式,在第六种可能的实施方式中,所述i0时刻对应的第二跳周检测值为得到的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值中的最小值,其中,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检测阈值。
本发明第二方面提供一种数字信号的跳周纠正方法,包括:
对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;
估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
结合第二方面,在第一种可能的实施方式中,所述估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,所述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,所述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,所述ri表示i时刻对应的第一数字信号,所述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,所述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
本发明第三方面提供一种数字信号的跳周检测装置,包括:
去相位单元,用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
判决单元,用于对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;
共轭运算单元,用于将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;
第一估计单元,用于对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,所述K为自然数;
或者,
第二估计单元,用于对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
结合第三方面,在第一种可能的实施方式中,
所述第一估计单元具体用于,通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,所述K为自然数。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,所述第二估计单元具体用于,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号,通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值,
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式或第三方面的第二种可能的实施方式,在第三种可能的实施方式中,
所述第一估计单元具体用于,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式或第三方面的第二种可能的实施方式或第三方面的第三种可能的实施方式,在第四种可能的实施方式中,所述第二估计单元具体用于,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
本发明第四方面提供一种数字信号的跳周纠正装置,包括:
载波相位估计单元,用于对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;
去相位处理单元,用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
搜索单元,用于若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;
估算单元,用于估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
相位补偿单元,用于利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
结合第四方面,在第一种可能的实施方式中,
所述估算单元具体用于,通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
结合第四方面或第四方面的第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,所述相位补偿单元具体用于,通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,所述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,所述ri表示i时刻对应的第一数字信号,所述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,所述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
本发明第五方面提供一种数字信号处理器,包括:
输入装置、输出装置、存储器和处理器;
其中,所述处理器执行如下步骤:
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;
将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;
对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,所述K为自然数;
或者,
对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
结合第五方面,在第一种可能的实施方式中,
所述处理器对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,包括:通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值。
结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,所述处理器对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,包括:通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值。
结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施方式或第五方面的第二种可能的实施方式,在第三种可能的实施方式中,所述处理器若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施方式或第五方面的第二种可能的实施方式或第五方面的第三种可能的实施方式,在第四种可能的实施方式中,所述处理器若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施方式或第五方面的第二种可能的实施方式或第五方面的第三种可能的实施方式或第五方面的第四种可能的实施方式,在第五种可能的实施方式中,所述i0时刻对应的第一跳周检测值为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最小值,其中,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值均小于第一检测阈值。
结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施方式或第五方面的第二种可能的实施方式或第五方面的第三种可能的实施方式或第五方面的第四种可能的实施方式或第五方面的第五种可能的实施方式,在第六种可能的实施方式中,所述i0时刻对应的第二跳周检测值为得到的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值中的最小值,其中,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检测阈值。
本发明第六方面提供一种数字信号处理器,包括:
输入装置、输出装置、存储器和处理器;
其中,所述处理器执行如下步骤:对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;
估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
结合第六方面,在第一种可能的实施方式中,所述处理器估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
结合第六方面或第六方面的第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,所述处理器利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,所述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,所述ri表示i时刻对应的第一数字信号,所述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,所述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
本发明第七方面提供一种计算机存储介质,
所述计算机存储介质存储有程序,所述程序执行时包括如上述数字信号的跳周检测方法的部分或全部步骤。
本发明第八方面提供一种计算机存储介质,
所述计算机存储介质存储有程序,所述程序执行时包括如上述数字信号的跳周纠正方法的部分或全部步骤。
由上可见,在本发明一些可行实施方式中,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周;或对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。基于上述机制有利于有效的检测出数字信号是否发生了跳周,且上述检测机制可看做是盲跳周检测技术,可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或导频,有利于降低发射机的复杂度,不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周检测方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周纠正方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种数字信号处理方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种跳周检测值随时间变化的仿真示意图;
图5为本发明实施例提供的应用三种不同技术下的仿真效果示意图;
图6-a为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周检测装置的示意图;
图6-b为本发明实施例提供的另一种数字信号的跳周检测装置的示意图;
图6-c为本发明实施例提供的另一种数字信号的跳周检测装置的示意图;
图6-d为本发明实施例提供的另一种数字信号的跳周检测装置的示意图;
图7为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周纠正装置的示意图;
图8为本发明实施例提供的一种数字信号处理器的示意图;
图9为本发明实施例提供的另一种数字信号处理器的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供数字信号的跳周检测方法、数字信号的跳周纠正方法及相关装置,以期有效的发现和纠正数字信号的跳周。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
下面通过具体实施例,分别进行详细的说明。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明数字信号的跳周检测方法的一实施例,该数字信号的跳周检测方法可包括:对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,上述K为自然数;或者,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
参见图1,图1为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周检测方法的流程示意图。如图1所示,本发明实施例提供的一种数字信号的跳周检测方法可包括以下内容:
101、对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号。
在本发明的一些实施例中,可对第一数字信号进行载波相位估计处理以得到第一相位估计值,可利用估计出的第一相位估计值,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号。可以理解,对不同时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理,可以得到相应时刻对应的第一相位估计值,利用各时刻对应的第一相位估计值对相应时刻的第一数字信号进行去相位处理,可以得到相应时刻的第二数字信号。
其中,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号的过程中就可能会发生数字信号跳周。
其中,第一数字信号可以是经过色散补偿、解偏振复用和频偏估计之后的信号。
102、对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号。
103、将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号。
104、对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周。
105、对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
其中,步骤104和步骤105可择一执行,也可都执行,若步骤104和步骤105都执行,则其没有必然的执行先后顺序。
其中,上述K为自然数,K的取值可根据实际场景和检测精度需要来进行设定,亦可为经验值。
在本发明的一些实施例,滑窗大小K的确定可参考如下原则,算法中的滑窗大小K,可取决于光信噪比(OSNR,Optical signal to noise ratio)以及相位噪声的走离程度。如果K过小,滑窗可能难以很好的抑制噪声ni的影响,可能导致跳周检测参数(如第一跳周检测值、第二跳周检测值等)随机浮动,容易造成检测错误。相反,若K过长,其间相位噪声的走离程度较大,降低跳周检测参数的区分度,提高错误概率。在通常的传输系统条件下:若激光器线宽为100kHz,OSNR=14dB(四相相移键控信号)或者OSNR=21dB(16正交幅度调制(16QAM,Quadrature amplitude modualtion)信号),K取值范围可为150~250或其它范围,例如K取值200,K可表示单位时长的个数,不同系统的单位时长可能不尽相同。
在本发明的一些实施例,跳周检测阈值(例如第一检测阈值、第二检测阈值等)的选择,可参考如下原则,由于主要是利用比较跳周检测参数(例如第一跳周检测值、第二跳周检测值等)与跳周检测阈值(如第一检测阈值、第二检测阈值等)的比较大小,作为检测跳周是否发生的参考依据,其选择可综合考虑跳周发生概率,相位噪声变化程度等。例如同时综合考虑真实的OSNR以及激光器线宽的影响,可将跳周检测阈值(如第一检测阈值、第二检测阈值等)选取为0.4~1或其它范围,例如0.4、0.5等。
在本发明的一些实施例,将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号,可包括:通过如下方式,将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号,其中,上述i表示时间变量,上述di表示i时刻对应的第三数字信号,上述xi表示i时刻对应的第四数字信号,上述ni表示i时刻对应的随机噪声。
在本发明的一些实施例,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,可包括:通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,上述i表示时间变量,上述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值。
在本发明的一些实施例,上述对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,包括:通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,上述i表示时间变量,上述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值
在本发明一些实施例,上述若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,可包括:若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计上述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
在本发明一些实施例,上述若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周,可包括:若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计上述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
在本发明的一些实施例,上述i0时刻对应的第一跳周检测值例如可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最小值,其中,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值可均小于第一检测阈值,当然,第一跳周检测值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最大值或任意值,当然,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值亦可部分小于第一检测阈值。其中,第一时段的时长可为K+1个单位时长,当然亦可大于或小于K+1个单位时长。
在本发明的一些实施例,上述i0时刻对应的第二跳周检测值例如可为得到的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值中的最小值,其中,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检测阈值,当然,第一跳周检测值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最大值或任意值,当然,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值亦可部分小于第一检测阈值。其中,第一时段的时长可为K+1个单位时长,当然亦可大于或小于K+1个单位时长。
在本发明的一些实施例中,若通过上述举例方式发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周(可能是90度的跳周或180度的跳周),还可进一步采用多种方式来对数字信号进行相位纠正。
举例来说,可对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号。进一步的,可对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,对第七数字信号进行判决处理得到第八数字信号,并可进一步输出第八数字信号。
其中,本发明实施例中描述的第一时刻与第二时刻之间的各时刻,可包括第一时刻和/或第二时刻在内,当然在一些场景下亦可不包括第一时刻和/或第二时刻在内。
在本发明的一些实施例中,上述估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
在本发明的一些实施例中,上述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,上述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,上述ri表示i时刻对应的第一数字信号,上述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,上述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
由上可见,本实施例方案,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周;或对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。基于上述机制有利于有效的检测出数字信号是否发生了跳周,且上述检测机制可看做是盲跳周检测技术,可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或者导频,有利于降低发射机的复杂度,不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率。
本发明数字信号的跳周纠正方法的一实施例,其中,该数字信号的跳周纠正方法可可包括:对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,其中,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号。
参见图2,图2为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周纠正方法的流程示意图。如图2所示,本发明实施例提供的一种数字信号的跳周纠正方法可包括以下内容:
201、对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值。
202、对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号。
203、若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;
204、估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
205、利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
在本发明的一些实施例中,可进一步对第七数字信号进行判决处理得到第八数字信号,并可进一步输出第八数字信号。
其中,本发明实施例中描述的第一时刻与第二时刻之间的各时刻,可包括第一时刻和/或第二时刻在内,当然在一些场景下亦可不包括第一时刻和/或第二时刻在内。
在本发明的一些实施例中,上述估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
在本发明的一些实施例中,上述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,上述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,上述ri表示i时刻对应的第一数字信号,上述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,上述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
由上可见,本实施例方案,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号。基于上述机制有利于可靠有效的对数字信号发生的跳周进行纠正,由于可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或者导频,有利于降低发射机的复杂度,不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率。
为便于更好的理解本发明实施例提供的技术方案,下面通过一些具体场景下的实施方式为例进行介绍。
参见图3,图3为本发明实施例提供的一种数字信号处理方法的流程示意图。其中,如图3所示,本发明实施例提供的一种数字信号处理方法可包括以下内容:
301、对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值。
其中,第一数字信号可以是经过色散补偿、解偏振复用和频偏估计之后的信号。
第一数字信号可用ri表示,其中,
其中,i表示时间变量,si是发射端发出的i时刻的数字信号(高阶调制码型信号用复数形式表达),θi是i时刻真实的载波相位,ni是均匀分布的i时刻的随机噪声,ni期望值为0。如果θi被正确估计出来,则可以正确得到发射端数据si。
302、对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号。
在本发明的一些实施例中,可对第一数字信号进行载波相位估计处理以得到第一相位估计值,可利用估计出的第一相位估计值,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号。可以理解,对不同时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理,可以得到相应时刻对应的第一相位估计值,利用各时刻对应的第一相位估计值对相应时刻的第一数字信号进行去相位处理,可以得到相应时刻的第二数字信号。
其中,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号的过程中可能会发生数字信号的跳周。
303、对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号。
304、将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号。
在本发明一些实施例,将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号,可包括:通过如下方式,将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号,其中,上述i表示时间变量,上述di表示i时刻对应的第三数字信号,上述xi表示i时刻对应的第四数字信号,上述ni表示i时刻对应的随机噪声。
305、对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周。
在本发明的一些实施例,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,可包括:通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,上述i表示时间变量,上述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值。
其中,
其中,si,di有经过归一化,共轭乘积为1。
基于公式(1)计算i时刻对应的第一跳周检测值其中,ni的期望值是0,所以在窗口足够大时,平均值可能趋于0。若为没有发生跳周时的计算结果,随着时间量i的变化,变化平稳。
其中,如果在i0时刻发生了180度跳周,那么在i0时刻前后,si和di有180度相位差,即xi的相位在i0时刻发生了180度变化。在i0时刻计算出来的就趋于0,如公式(2)所示。
可以理解的是,随着时间变量i逐渐向i0靠近,就会从一个较大值下降到一个极小值;随着时间变量i逐渐离开i0又会从一个极小值上升到一个较大值。
306、对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
在本发明的一些实施例,可通过如下方式,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号,
其中,yi表示i时刻的第五数字信号,xi表示i时刻的第四数字信号。
在本发明的一些实施例,上述对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,包括:通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,上述i表示时间变量,上述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值。
其中,上述公式可变形为如下公式(3),
基于上述公式计算i时刻对应的第一跳周检测值其中,ni的期望值是0,所以在窗口足够大时,平均值可能趋于0。若为没有发生跳周时的计算结果,随着时间量i的变化,变化平稳。
其中,如果在i0时刻发生了90度跳周,那么在i0时刻前后,si和di有正负90度相位差,即xi的相位在i0时刻发生了正负90度的变化,因此,yi就会发生180度的相位变化,在i0时刻计算出来的就趋于0,如下公式(4)所示。
可以理解的是,随着时间变量i逐渐向i0靠近,就会从一个较大值下降到一个极小值;随着时间变量i逐渐离开i0又会从一个极小值上升到一个较大值。
其中,步骤305和步骤306可择一执行,也可都执行,若步骤305和步骤306都执行,则其没有必然的执行先后顺序。
参见图4,图4展示了利用上述原理所做的一个仿真结果,仿真数据是67000个QPSK信号。从图4中可以看出,平稳变化的跳周检测值在跳周发生时刻会出现一个极小值,非常有区分度。因此,可以通过比较跳周检测值与某预先设定检测阈值的大小,来检测是否发生跳周。从理论上来说,如果滑动平均窗口K+1够大,这个极小值应该趋近于0。但是考虑到滑动平均窗口太大会增加计算时间,所以一个合理的窗口大小即可,因此该极小值受噪声影响,通常不能达到0。跳周检测值仿真结果。
在本发明一些实施例,上述若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,可包括:若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计上述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
在本发明一些实施例,上述若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周,可包括:若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计上述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
在本发明的一些实施例,上述i0时刻对应的第一跳周检测值例如可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最小值,其中,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值可均小于第一检测阈值,当然,第一跳周检测值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最大值或任意值,当然,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值亦可部分小于第一检测阈值。其中,第一时段的时长可为K+1个单位时长,当然亦可大于或小于K+1个单位时长。
在本发明的一些实施例,上述i0时刻对应的第二跳周检测值例如可为得到的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值中的最小值,其中,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检测阈值,当然,第一跳周检测值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最大值或任意值,当然,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值亦可部分小于第一检测阈值。其中,第一时段的时长可为K+1个单位时长,当然亦可大于或小于K+1个单位时长。
在本发明的一些实施例,当跳周检测值大于检测阈值,则向可将跳周标志位flag设置为1(或0),以指示跳周发生,其启动跳周纠正程序。例如,跳周标志位flag从0变到1表示进入跳周发生过程,跳周标志位flag从1变到0表示退出跳周发生过程,跳周已经完成。
当跳周检测值小于检测阈值,则可继续检测跳周标志位flag。如果flag表示目前处于跳周发生过程(flag=1),之前的警报已经启动纠正程序,无需再次纠正。如果跳周标志位flag表示目前不处于跳周发生过程(flag=0),则继续进行检验。尽管跳周检测值可以检测跳周,在噪声,激光器线宽和非线性等因素的影响下,正确检测对检测阈值精确度的要求比较高。为了降低对检测阈值设定的要求和进一步确认跳周是否发生,可在以i为中心,K+1窗口内,搜索的极小值处i0,此处即为跳周位置。再取以时刻i0为中心的窗口两端的载波相位估计值。当二者之差大于设定的角度阈值,则可估计时刻i0跳周发生,数字信号序列进入跳周发生过程,flag=1;并可根据跳周的类型给Zi赋值。180度跳周,Zi=π,正负90度跳周,Zi=π/2。当二者之差小于设定的角度阈值,则估计时刻i0跳周未发生。
在本发明的一些实施例中,角度阈值(如第一角度阈值和第二角度阈值等)的选择,可参考如下原则。在理想情况下,跳周会导致载波相位迅速变化90度,没有跳周的时候不会发生快速变化,理想的验证角度应为45度。而实际中由于噪声和载波相位走离效应的影响,滑窗滤波器两端的相位噪声会比理想值变化更大。同时考虑到跳周本身的发生概率比较小,为了更好的验证检测出来跳周的准确性,增加角度阈值。
例如,在常见的系统参数情况下,假设激光器线宽为100kHz,滑窗长度为200,OSNR=14dB(QPSK信号)或者OSNR=21dB(16QAM信号),最佳的角度阈值范围可为45~75度,例如选为60度。
其中,上述K为自然数,K的取值可根据实际场景和检测精度需要来进行设定,亦可为经验值。
在本发明的一些实施例,滑窗大小K的确定可参考如下原则,算法中的滑窗大小K,可取决于光信噪比(OSNR,Optical signal to noise ratio)以及相位噪声的走离程度。如果K过小,滑窗可能难以很好的抑制噪声ni的影响,可能导致跳周检测参数(如第一跳周检测值、第二跳周检测值等)随机浮动,容易造成检测错误。相反,若K过长,其间相位噪声的走离程度较大,降低跳周检测参数的区分度,提高错误概率。在通常的传输系统条件下:若激光器线宽为100kHz,OSNR=14dB(四相相移键控信号)或者OSNR=21dB(16正交幅度调制(16QAM,Quadrature amplitude modualtion)信号),K取值范围可为150~250或其它范围,例如K取值200,此处的K表示单位时长的个数。
在本发明的一些实施例,跳周检测阈值(例如第一检测阈值、第二检测阈值等)的选择,可参考如下原则,由于算法利用比较跳周检测参数(例如第一跳周检测值、第二跳周检测值等)与跳周检测阈值(如第一检测阈值、第二检测阈值等)的比较大小作为检测跳周是否发生的参考依据,其选择可综合考虑跳周发生概率,相位噪声变化程度等。例如同时综合考虑真实的OSNR以及激光器线宽的影响,可将跳周检测阈值(如第一检测阈值、第二检测阈值等)选取为0.4~1或其它范围,例如0.4等。
307、若估计i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周(可能是90度跳周或180度跳周),则搜索出第一时刻和第二时刻。
其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,其中,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值。
308、估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
309、利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
在本发明的一些实施例中,上述估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
在本发明的一些实施例中,上述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,上述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,上述ri表示i时刻对应的第一数字信号,上述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,上述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
在本发明的一些实施例中,可进一步的对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,对第七数字信号进行判决处理得到第八数字信号,并可进一步输出第八数字信号。
310、对第七数字信号进行判决处理以得到第八数字信号。
在本发明的一些实施例中,跳周纠正的具体方式可以如下:
首先可在跳周位置i0附近(如K+1的范围)寻找载波相位估计的最大值的时间位置(第一时刻,用m表示)和最小值的时间位置(第二时刻,用n表示),m和n其间的时间区域可定义为跳周发生过程区域。M和m先后关系不确定,根据跳周是正是负而变。这里引入了跳周累计量用以累计整个码流的跳周带来的相位变化。初始化为0
跳周发生过程区域之前(i<=min(m,n)),没有带来新的相位变化,累计量不做改变,如
跳周发生过程区域之内(min(m,n)<i<=max(m,n)),该跳周带来的相位变化,可认为是均分到整个区域内,累计量每次改变Zi/|n-m|。当时间变量i到达了max(m,n),就完成了整个Zi的相位变化的累加。
跳周发生过程区域之后(i>max(M,m)),新跳周带来的相位变化已经完全计入了后续新跳周带来之前无改变,如
其中,将i时刻的跳周累计量和估计出来的载波相位相加,作为i时刻新的载波相位估计值。从第一数字信号ri中除去此载波相位,得到第七数字信号rei',对第七数字信号进行判决处理以得到第八数字信号di'。
参见图5,图5展示了一种仿真结果,BER vs OSNR曲线;28-Gbaud/s PM-QPSK经过2000km传输。
其中,带空心圆的曲线表示采用训导序列结果;
带正方形曲线表示采用本发明实施例的技术方案的结果;
带三角形的曲线表示采用差分编码的结果。
图5展示的结果表明,本发明实施例的技术方案的效果与采用训导序列的技术基本一样,基本到达了最佳,优于采用差分编码的技术约3dB。
由上可见,本实施例方案,对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周;或对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周,若估计i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号。基于上述机制有利于有效对数字信号发生的跳周进行检测和纠正,且上述检测机制可看做是盲跳周检测技术,由于可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或导频,有利于降低发射机的复杂度,不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率。
为便于更好的实施本发明实施例的上述方案,下面还提供用于配合实施上述方案的相关装置。
参见图6-a、图6-b和图6-a、本发明实施例提供的一种数字信号的跳周检测装置600,可包括:去相位单元610、判决单元620、共轭运算单元630、第一估计单元640和/或第二估计单元650。
其中,去相位单元610,用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
判决单元620,用于对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;
共轭运算单元630,用于将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;
第一估计单元640,用于对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,上述K为自然数;
和/或,
第二估计单元650,用于对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
在本发明的一些实施例中,第一估计单元640可具体用于,通过如下方式对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,上述i表示时间变量,上述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,上述K为自然数。
在本发明的一些实施例中,第二估计单元650可具体用于,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号,通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,上述i表示时间变量,上述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值,
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
在本发明的一些实施例中,第一估计单元640可具体用于,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计上述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
在本发明的一些实施例中,第二估计单元650可具体用于,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计上述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
在本发明的一些实施例,上述i0时刻对应的第一跳周检测值例如可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最小值,其中,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值可均小于第一检测阈值,当然,第一跳周检测值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最大值或任意值,当然,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值亦可部分小于第一检测阈值。其中,第一时段的时长可为K+1个单位时长,当然亦可大于或小于K+1个单位时长。
在本发明的一些实施例,上述i0时刻对应的第二跳周检测值例如可为得到的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值中的最小值,其中,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检测阈值,当然,第一跳周检测值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最大值或任意值,当然,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值亦可部分小于第一检测阈值。其中,第一时段的时长可为K+1个单位时长,当然亦可大于或小于K+1个单位时长。
在本发明的一些实施例中,若通过上述举例方式发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周(可能是90度的跳周或180度的跳周),还可进一步采用多种方式来对数字信号进行相位纠正。
参见图6-d,在本发明的一些实施例,数字信号的跳周检测装置600还可进一步包括:纠正单元660,用于若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号。进一步的,可对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,对第七数字信号进行判决处理得到第八数字信号,并可进一步输出第八数字信号。
其中,本发明实施例中描述的第一时刻与第二时刻之间的各时刻,可包括第一时刻和/或第二时刻在内,当然在一些场景下亦可不包括第一时刻和/或第二时刻在内。
在本发明的一些实施例中,纠正单元660估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
在本发明的一些实施例中,纠正单元660利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,上述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,上述ri表示i时刻对应的第一数字信号,上述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,上述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
可以理解的是,本实施例的数字信号的跳周检测装置600的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述,此处不再赘述。
由上可见,本实施例提供的数字信号的跳周检测装置600对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周;或对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。基于上述机制有利于有效的检测出数字信号是否发生了跳周,且上述检测机制可看做是盲跳周检测技术,可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或者导频,有利于降低发射机的复杂度,不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率。
参见图7、本发明实施例提供的一种数字信号的跳周纠正装置700,可包括:载波相位估计单元710、去相位处理单元720、搜索单元730、估算单元740和相位补偿单元750。
其中,载波相位估计单元710,用于对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;
去相位处理单元720,用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
搜索单元730,用于若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;
估算单元740,用于估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
相位补偿单元750,用于利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
在本发明的一些实施例中,估算单元740可具体用于,通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
在本发明的一些实施例中,相位补偿单元750可具体用于,通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,上述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,上述ri表示i时刻对应的第一数字信号,上述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,上述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
可以理解的是,本实施例的数字信号的跳周纠正装置700的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述,此处不再赘述。
由上可见,本实施例的数字信号的跳周纠正装置700,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号。基于上述机制有利于可靠有效的对数字信号发生的跳周进行纠正,由于可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或者导频,有利于降低发射机的复杂度,不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率。
参见图8,本发明实施例还提供一种数字信号处理器800,可包括:
输入装置810、输出装置820、存储器830和处理器840(数字信号处理器中的处理器840的数量可以一个或多个,图8中以一个处理器为例)。在本发明的一些实施例中,输入装置810、输出装置820、存储器830和处理器840可通过总线或其它方式连接,其中,图8中以通过总线连接为例。
其中,处理器840执行如下步骤:
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;
将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;
对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,上述K为自然数;
或者,
对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
在本发明的一些实施例中,处理器840对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,包括:通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,上述i表示时间变量,上述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值。
在本发明的一些实施例中,处理器840对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,包括:通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,上述i表示时间变量,上述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值。
在本发明的一些实施例中,处理器840若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计上述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
在本发明的一些实施例中,处理器840若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计上述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
在本发明的一些实施例,上述i0时刻对应的第一跳周检测值例如可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最小值,其中,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值可均小于第一检测阈值,当然,第一跳周检测值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最大值或任意值,当然,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值亦可部分小于第一检测阈值。其中,第一时段的时长可为K+1个单位时长,当然亦可大于或小于K+1个单位时长。
在本发明的一些实施例,上述i0时刻对应的第二跳周检测值例如可为得到的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值中的最小值,其中,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检测阈值,当然,第一跳周检测值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最大值或任意值,当然,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值亦可部分小于第一检测阈值。其中,第一时段的时长可为K+1个单位时长,当然亦可大于或小于K+1个单位时长。
在本发明的一些实施例中,若通过上述举例方式发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周(可能是90度的跳周或180度的跳周),处理器840还可进一步采用多种方式来对数字信号进行相位纠正。
举例来说,处理器840可对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号。进一步的,可对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,对第七数字信号进行判决处理得到第八数字信号,并可进一步输出第八数字信号。
其中,本发明实施例中描述的第一时刻与第二时刻之间的各时刻,可包括第一时刻和/或第二时刻在内,当然在一些场景下亦可不包括第一时刻和/或第二时刻在内。
在本发明的一些实施例中,处理器840估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
在本发明的一些实施例中,处理器840利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,上述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,上述ri表示i时刻对应的第一数字信号,上述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,上述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
可以理解的是,本实施例的数字信号处理器800的各器件的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述,此处不再赘述。
由上可见,本实施例数字信号处理器800对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周;或对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。基于上述机制有利于有效的检测出数字信号是否发生了跳周,且上述检测机制可看做是盲跳周检测技术,可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或者导频,有利于降低发射机的复杂度,不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率。
参见图9,本发明实施例还提供一种数字信号处理器900,可包括:
输入装置910、输出装置920、存储器930和处理器940(数字信号处理器中的处理器940的数量可以一个或多个,图9中以一个处理器为例)。在本发明的一些实施例中,输入装置910、输出装置920、存储器930和处理器940可通过总线或其它方式连接,其中,图9中以通过总线连接为例。
其中,处理器940执行如下步骤:
对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;
估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
在本发明的一些实施例中,处理器940估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
在本发明的一些实施例中,处理器940利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,上述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,上述ri表示i时刻对应的第一数字信号,上述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,上述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
可以理解的是,本实施例的数字信号处理器900的各器件的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述,此处不再赘述。
由上可见,本实施例数字信号处理器900,对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号。基于上述机制有利于可靠有效的对数字信号发生的跳周进行纠正,由于可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或者导频,有利于降低发射机的复杂度,不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时包括上述方法实施例中记载的数据处理方法的部分或全部步骤。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质,
上述计算机存储介质存储有程序,上述程序执行时包括如上述数字信号的跳周检测方法的部分或全部步骤。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质,
上述计算机存储介质存储有程序,上述程序执行时包括如上述数字信号的跳周纠正方法的部分或全部步骤。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质,
上述计算机存储介质存储有程序,上述程序执行时包括如上述数字信号处理方法的部分或全部步骤。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上上述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (28)

1.一种数字信号的跳周检测方法,其特征在于,包括:
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;
将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;
对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,所述K为自然数;
或者,
对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,包括:通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值。
3.根据权利要求1或2任一项所述的方法,其特征在于,
所述对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,包括:通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值。
4.根据权利要求1至2任一项所述的方法,其特征在于,所述若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
5.根据权利要求1至2任一项所述的方法,其特征在于,若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
6.根据权利要求1至2任一项所述的方法,其特征在于,
所述i0时刻对应的第一跳周检测值为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最小值,其中,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值均小于第一检测阈值。
7.根据权利要求1至2任一项所述的方法,其特征在于,
所述i0时刻对应的第二跳周检测值为得到的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值中的最小值,其中,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检测阈值。
8.一种数字信号的跳周纠正方法,其特征在于,包括:
对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值,所述K为自然数;
估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,所述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,所述ri表示i时刻对应的第一数字信号,所述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,所述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
11.一种数字信号的跳周检测装置,其特征在于,包括:
去相位单元,用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
判决单元,用于对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;
共轭运算单元,用于将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;
第一估计单元,用于对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,所述K为自然数;
或者,
第二估计单元,用于对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,
所述第一估计单元具体用于,通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,所述K为自然数。
13.根据权利要求11或12任一项所述的装置,其特征在于,
所述第二估计单元具体用于,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号,通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值,
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
14.根据权利要求11至12任一项所述的装置,其特征在于,
所述第一估计单元具体用于,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
15.根据权利要求11至12任一项所述的装置,其特征在于,
所述第二估计单元具体用于,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
16.一种数字信号的跳周纠正装置,其特征在于,包括:
载波相位估计单元,用于对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;
去相位处理单元,用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
搜索单元,用于若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值,所述K为自然数;
估算单元,用于估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
相位补偿单元,用于利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,
所述估算单元具体用于,通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
18.根据权利要求16或17所述的装置,其特征在于,所述相位补偿单元具体用于,通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
其中,所述rei'表示i时刻对应的第七数字信号,所述ri表示i时刻对应的第一数字信号,所述表示对i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值,所述表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的i时刻的相位变化值。
19.一种数字信号处理器,其特征在于,包括:
输入装置、输出装置、存储器和处理器;
其中,所述处理器执行如下步骤:
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;
将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号;
对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,其中,所述K为自然数;
或者,
对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周。
20.根据权利要求19所述的数字信号处理器,其特征在于,
所述处理器对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,包括:通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述xk表示k时刻对应的第四数字信号,表示i时刻对应的第一跳周检测值。
21.根据权利要求19或20任一项所述的数字信号处理器,其特征在于,
所述处理器对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,包括:通过如下方式,对第五数字信号执行窗口大小为K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值,
其中,所述i表示时间变量,所述yk表示k时刻对应的第五数字信号,表示i时刻对应的第二跳周检测值。
22.根据权利要求19至20任一项所述的数字信号处理器,其特征在于,所述处理器若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了180度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第一角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了180度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
23.根据权利要求19至20任一项所述的数字信号处理器,其特征在于,所述处理器若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,则估计i0时刻对应的第二数字信号发生了90度跳周,包括:
若得到的i0时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值,并且第一相位估计值与第二相位估计值的差值大于第二角度阈值,则估计所述i0时刻对应的第二数字信号发生了90度的跳周,其中,所述第一相位估计值是通过对i0-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的,第二相位估计值是通过对i0+K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而得到的。
24.根据权利要求19至20任一项所述的数字信号处理器,其特征在于,
所述i0时刻对应的第一跳周检测值为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值中的最小值,其中,第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值均小于第一检测阈值。
25.根据权利要求19至20任一项所述的数字信号处理器,其特征在于,
所述i0时刻对应的第二跳周检测值为得到的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值中的最小值,其中,第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检测阈值。
26.一种数字信号处理器,其特征在于,包括:
输入装置、输出装置、存储器和处理器;
其中,所述处理器执行如下步骤:对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;
对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;
若发现i0时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间[i0-K/2,i0-K/2],第三相位估计值是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第四相位估计值是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第三相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位估计值是对时间区间[i0-K/2,i0-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值,所述K为自然数;
估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;
利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。
27.根据权利要求26所述的数字信号处理器,其特征在于,所述处理器估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值,包括:通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。
28.根据权利要求26或27所述的数字信号处理器,其特征在于,所述处理器利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,包括:通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,
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