CN104954306B - 多通道阵列失真补偿装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多通道阵列失真补偿装置及方法，多通道阵列失真补偿装置根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较，若接收到的信号的功率大于门限功率，则根据第一调整因子对接收到的信号进行补偿，否则等待指示信号；若第二指示信号的状态不满足第一调整条件，则判断第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，若满足则根据第二调整因子进行辅助补偿。实现了通过对接收到的信号补偿芯片堆叠导致的信号失真，在不需要增加系统复杂度的基础上，降低了多通道阵列系统实现的成本。

Description

多通道阵列失真补偿装置及方法
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种多通道阵列失真补偿装置及方法。
背景技术
科技和社会的发展将带来移动和无线业务量的激增，十年后移动宽带业务量将达到现今的千倍以上。现有技术通过提高频谱效率很难达到此需求，使用高频段的大带宽成为必然的趋势。为了满足未来移动数据率高速增长的需要，毫米波频段作为一种极具前景的技术，其具有波长短、频带宽等优点，但与微波通信相比，毫米波更易受雨和空气等的大气吸收作用，导致传输路径的自由空间损耗大等问题，越来越多的研究表明需要大阵列天线和波束对准技术克服上述问题。为了能够实现大阵列天线和波束对准技术，可以利用商用芯片进行智能堆叠。目前由于器件误差存在于各芯片内部，锁相环输出的相位关系很难确定，就导致了多通道之间输出的相位噪声是不相关，合成后相位噪声的整体特性发生了变化，不仅会导致相位的偏移，同时会引起幅度的波动，且幅度是随时间变化的。多模块各本振相位噪声是独立的，导致波束偏离设定值，在空间波束合成会发生没有规律的晃动，引起干扰，所以接收的信号必须要进行信号失真补偿，否则会影响符号同步和均衡，导致系统误码率增大。
由于多个芯片堆叠后所有芯片会出现不同源，目前通用相位噪声免疫算法针对不同源的相位噪声是无效的，因此，为了能够对多通道进行增益补偿，现有技术中提供了一种多通道数字自动增益控制方法及控制装置，当有两个或两个以上通道电路及各个通道电路对应的增益放大器，运用DSP使每个通道输出按照DSP中存储的多个可选择的指令和参数进行运作，采用了控制量迭代的算法保证最佳地控制对个通道输出增益。
但是，采用现有技术的方案，需要多个通道输出增益按照DSP中存储的多个可选择的指令和参数进行运作，整个方案需要多个单片机芯片且控制复杂，提高了该方案的实现成本和实现难度。
发明内容
本发明提供一种多通道阵列失真补偿装置及方法，用于对接收到的信号进行补偿。
本发明的第一个方面是提供一种多通道阵列失真补偿装置，包括：
判断模块，用于根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；还用于若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较；
补偿模块，用于若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则根据第一调整因子对所述接收到的信号进行补偿；
所述判断模块，还用于若所述第二指示信号的状态不满足所述第一调整条件，则判断所述第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，
所述补偿模块，还用于若所述第二指示信号的状态满足所述第二调整条件，则根据第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿。
结合第一个方面，在第一种可能的实现方式中，所述判断模块，具体用于判断所述第一指示信号的状态是否大于零，若所述第一指示信号的状态大于零，则触发所述信号补偿操作；具体还用于检测所述第二指示信号的状态，若未接收到所述第二指示信号，则满足所述第一调整条件；具体还用于根据调制方式和可变增益放大器VGA特性设定周期和所述门限功率；具体还用于按照所述周期统计所述接收到的信号的功率，判断所述接收到的信号的功率是否大于所述门限功率；
所述补偿模块，具体用于若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则将所述接收到的信号乘以所述第一调整因子；
所述补偿模块，具体还用于若所述第二指示信号的状态满足第二调整条件，则根据所述第二指示信号搜索导频位置，选取导频信号进行周期性的功率统计，功率统计量标记为P1，对本地导频信号进行周期性功率统计，功率统计量标记为P2，并根据所述第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿；
所述第二调整因子通过如下公式获得：
其中，所述β为所述第二调整因子，所述P为所述门限功率。
结合第一个方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1；或者，
所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零。
结合第一个方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述判断模块，还用于当所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1时，则在所述补偿模块根据所述第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿之后，判断所述第二指示信号的状态是否为1，若是，则停止补偿，直至下次所述第二指示信号的状态大于零。
本发明的第二个方面是提供一种多通道阵列系统的失真补偿方法，包括：
根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；
若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较，若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则根据第一调整因子对所述接收到的信号进行补偿；
若所述第二指示信号的状态不满足所述第一调整条件，则判断所述第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，若满足则根据第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿。
结合第二个方面，在第一种可能的实现方式中，所述根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作，包括：
判断所述第一指示信号的状态是否大于零，若所述第一指示信号的状态大于零，则触发所述信号补偿操作；
所述根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，包括:
检测所述第二指示信号的状态，若未接收到所述第二指示信号，则满足所述第一调整条件；
所述将接收到的信号的功率与门限功率比较，若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则根据第一调整因子对所述接收到的信号进行补偿，包括：
根据调制方式和可变增益放大器VGA特性设定周期和所述门限功率；
按照所述周期统计所述接收到的信号的功率，判断所述接收到的信号的功率是否大于所述门限功率，若是，则将所述接收到的信号乘以所述第一调整因子；
所述判断所述第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，若满足则根据第二调整因子进行辅助补偿，包括：
若所述第二指示信号的状态满足第二调整条件，则根据所述第二指示信号搜索导频位置，选取导频信号进行周期性的功率统计，功率统计量标记为P1，对本地导频信号进行周期性功率统计，功率统计量标记为P2，并根据所述第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿；
所述第二调整因子通过如下公式获得：
其中，所述β为所述第二调整因子，所述P为所述门限功率。
结合第二个方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1；或者，
所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零。
结合第二个方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，当所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1时，则在所述根据所述第二调整因为所述接收到的信号中每个帧的导频位置进行更新之后，还包括：
判断所述第二指示信号的状态是否为1，若是，则停止补偿，直至下次所述第二指示信号的状态大于零。
本发明实施例提供的多通道阵列失真补偿装置及方法，多通道阵列失真补偿装置根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较，若接收到的信号的功率大于门限功率，则多通道阵列失真补偿装置根据第一调整因子对接收到的信号进行补偿，否则等待指示信号；若第二指示信号的状态不满足第一调整条件，则判断第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，若满足则多通道阵列失真补偿装置根据第二调整因子进行辅助补偿。实现了通过对接收到的信号进行补偿，在不需要增加相位噪声免疫算法复杂度的基础上，使得系统只需选用最常见的线性插值和幅度插值算法，补偿芯片堆叠导致的信号失真。降低了多通道阵列系统实现的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
图1为本发明实施例提供的发送端和接收端的多芯片堆叠结构示意图；
图2为本发明实施例提供的数字端的工作流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种多通道阵列失真补偿装置结构示意图；
图4为本发明实施例提供的帧结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种多通道阵列系统的失真补偿方法流程示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种多通道阵列系统的失真补偿方法流程示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种多通道阵列系统的失真补偿方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例利用现有商用芯片进行智能堆叠实现大阵列远距离传输，由于多芯片堆叠会造成不同相位噪声而导致信号失真，本发明实施例提出一种多通道阵列失真补偿方法和装置，在不增加相噪免疫算法的复杂度基础上能够快速实现信号补偿，图1为本发明实施例提供的发送端和接收端的多芯片堆叠结构示意图，参照图1所示：
发送端4采用Nt(Nt≥1)个芯片进行智能堆叠(智能堆叠不是简单的将多个芯片放在一起即可，芯片的间距和摆放位置都会导致方向图主瓣和旁瓣不同)，待发送的数据通过多个发送端波速成形控制通道进行发送；接收端5通过多个接收端波速成形控制通道接收数据，接收端5利用Nr(Nr≥1)个芯片进行智能堆叠，将信号阵元扩大到(Nt×K,Nr×K)，K表示每个芯片对应的阵元个数，接收到的数据通过功率分配器3b进行功率分配，再经过模数转换发送给多通道列阵失真补偿装置10，该多通道列阵失真补偿装置10为本发明实施例新增装置，其可以与数字端1的其他器件集成在一起，也可以为一个单独的物理器件，本发明实施例对于该多通道列阵失真补偿装置10的具体形式不进行限定，该多通道列阵失真补偿装置10的作用在于通过对接收到的信号进行补偿，在不需要增加相位噪声免疫算法复杂度的基础上，使得系统只需选用最常见的线性插值和幅度插值算法，补偿芯片堆叠导致的信号失真。降低了多通道阵列系统实现的成本。该多通道列阵失真补偿装置10对接收到的信号进行补偿后，会将该信号发送给复接层2（Multiplexing layer）进行后续处理。
在射频（Radio Frequency）端通过控制每个阵元的移相器对应的角度来实现波束指向改变，根据移相器选取的位宽值决定角度大小，如位宽为2bit，只能选择22个相位值，0°，90°，180°，270°，移相器选择四个角度其中一下。移相器角度的选取由发送端和接收端对应的波束成形控制单元7决定，具体的，该波束成形控制单元7利用芯片阵元排布位置和指向角度联合估计出移相器的权值，其中，指向角度通过复接层2反馈给波束控制单元7，现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称：FPGA)控制单元6写入控制语句，从而控制移相器改变权值，具体实现时可根据系统需要采用以下几种情况之一：在线实时更新、通过反馈指示信号控制更新、查表、码本。根据系统需要产生反馈信号，用于控制波束成形单元更新移相器权值，更新的时机可以为一个大帧调整一次，也可以为一个子帧调整一次，具体的更新方式依据系统需求设定，此处不予限定。
图2为本发明实施例提供的数字端（Modem）的工作流程示意图，参照图2，发送端处理过程如下：将信源信号经过信道编码进行编码处理，通过映射、成帧、上采样模块将信号采样率提高到系统所需要的采样率、接着通过DAC模块将数字信号转换为模拟信号、最后利用发送端波束控制单元估计出每个阵元对应的指向角度控制发送天线阵列移相器选取值，将信号发送出去。
接收端处理过程如下：初始化阶段：利用复接层反馈的信息和接收端芯片阵元排布位置联合估计出接收端阵元指向位置，并调整指向控制天线接收到需要信息，对接收到的信号进行模数转换处理将模拟信号变为数字信号，接着对数字信号进行功率检测并估计出天线调整角度反馈给复接层和发送端波束控制单元，持续对天线角度进行微调整，之后，基于本发明下述实施例提供的多通道阵列失真补偿方法和装置，对数字信号进行增益失真补偿。
由于多个芯片堆叠后很难达到所有芯片是同源，因此，目前通用相位噪声免疫算法(线性插值和幅度插值)针对不同源的相位噪声是无效的，所以，本发明实施例提供一种多通道阵列失真补偿方法和装置，达到在不需要增加相位噪声免疫算法复杂度的基础上，解决因芯片堆叠导致信号失真的问题。
参照图1，本实施例提供一种多通道阵列失真补偿装置，该多通道阵列失真补偿装置可以设置在节点设备的数字端（Modem），并通过功率合成器获取接收端接收到的信号，并对该接收到的信号进行补偿处理，对于该多通道阵列失真补偿装置功能，通过下列实施例进行说明。
图3为本发明实施例提供的一种多通道阵列失真补偿装置结构示意图，参照图3所示，该多通道阵列失真补偿装置10，包括：判断模块100、补偿模块101。
判断模块100，用于根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；还用于若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较；
补偿模块101，用于若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则根据第一调整因子对所述接收到的信号进行补偿；
所述判断模块100，还用于若所述第二指示信号的状态不满足所述第一调整条件，则判断所述第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，
所述补偿模块101，还用于若所述第二指示信号的状态满足所述第二调整条件，则根据第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿。
本实施例提供的多通道阵列失真补偿装置，判断模块根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较，若接收到的信号的功率大于门限功率，则补偿模块根据第一调整因子对接收到的信号进行补偿，否则等待指示信号；若第二指示信号的状态不满足第一调整条件，则判断模块判断第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，若满足则补偿模块根据第二调整因子进行辅助补偿。实现了通过对接收到的信号进行补偿，在不需要增加相位噪声免疫算法复杂度的基础上，使得系统只需选用最常见的线性插值和幅度插值算法，补偿芯片堆叠导致的信号失真。降低了多通道阵列系统实现的成本。
进一步的，判断模块100，具体用于判断所述第一指示信号的状态是否大于零，若所述第一指示信号的状态大于零，则触发所述信号补偿操作；具体还用于检测所述第二指示信号的状态，若未接收到所述第二指示信号，则满足所述第一调整条件；具体还用于根据调制方式和可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，简称：VGA）特性设定周期和所述门限功率；具体还用于按照所述周期统计所述接收到的信号的功率，判断所述接收到的信号的功率是否大于所述门限功率。
其中，判断模块100能够按照不同的调制模式和VGA的特性设置不同的功率调整门限。例如，门限功率由ADC位数和已调信号的峰均比有关系，计算方法如下：假设ADC为7位，有1位符号位、2位整数位和6位小数位，那么其能表示的取值范围为-3.9375～3.9375。16QAM的峰均比为6.1dB，留2dB的余量，那么，将ADC表示的最大功率降低8.1dB即为功率门限值。10lg(3.9375^2/x)=8.1;x=2.4013。
所述补偿模块101，具体用于若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则将所述接收到的信号乘以所述第一调整因子；
所述补偿模块101，具体还用于若所述第二指示信号的状态满足第二调整条件，则根据所述第二指示信号搜索导频位置，选取导频信号进行周期性的功率统计，功率统计量标记为P1，对本地导频信号进行周期性功率统计，功率统计量标记为P2，并根据所述第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿；
具体的，这个阶段处理只在每个帧的导频位置进行，其余时刻调整因子不更新，保持与上一次值一致。第二调整因子随着接收端开启接收数据后，可以不断根据导频信号和本地导频信号进行调整，因此，相比于根据固定的第一调整因子来说，根据该第二调整因子对接收到的信号进行补偿处理可以更加精细。
所述第二调整因子通过如下公式获得：
其中，所述β为所述第二调整因子，所述P为所述门限功率。
需要说明的是，图4为本发明实施例提供的帧结构示意图，参照图4，本地导频的数据周期性插入在发送数据之中，并且，插入间隔因系统不同而有所不同，插入本地导频的数据的个数按照系统的需要设定。因为本地导频的数据所经历的信道与发送数据经历信道是相同的，且插入在导频位置的信号是已知，故在本实施例中该插入到导频位置已知的信号被命名为本地导频信号；当发送数据经过信道传输之后，导频位置可能出现变化，因此经过信道传输后的导频位置的信号是未知的，故在本实施例中将接收数据处于导频位置的信号命名为导频信号。因此，可以利用导频信号（接收到导频位置的信号）与本地导频信号进行估计出第二调整因子，用于补偿数据信息。但是，需要说明的是插入导频数据的周期与根据第二调整因此进行补偿的周期不同，其中根据第二调整因此进行补偿的周期需要按照系统需要设定。
进一步的，所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1；或者，
所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零。
优选的，所述判断模块100，还用于当所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1时，则在所述补偿模块101根据所述第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿之后，判断所述第二指示信号的状态是否为1，若是，则停止补偿，直至下次所述第二指示信号的状态大于零。
进一步的，上文第一指示信号可以为数字端反馈的Reset_ID信号，该Reset_ID信号具有如下特征：Reset_ID信号是系统时序控制模块产生的，目的是控制接收端何时开启，也可以理解为打开标志信号，在TDD系统中一般会将接收端提前打开；Reset_ID信号的状态是0或者1;Reset_ID信号的状态=1表示接收端开始接收数据。该第二指示信号可以为数字端反馈的自动流量控制字（Automatic Flow Word，简称：AFW）_ID信号，该AFW_ID信号具有如下特征：AFW_ID信号是帧同步模块产生的，其目的是指示当前这一个大帧中剩余子帧的数目，可以理解为流量标识；TDD系统下，AFW_ID信号有两层含义：系统完成同步估计的标志和流量控制；FDD系统下，AFW只有一层含义：系统完成同步估计的标志。
其中，增益失真补偿装置可以利用数字端反馈的reset_ID信号和AFW_ID信号进行粗调整或细调整，reset_ID信号为1时代表接收端开始接收有用数据，AFW_ID信号则代表帧同步模块完成帧同步操作，且AFW_ID信号会根据帧同步模块状态更新信息，如AFW_ID信号第一次指示大于0代表帧同步模块刚刚实现帧同步。reset_ID信号的状态大于零时，reset_ID信号表征接收端开始开启发送接收有用数据；AFW_ID信号表征帧同步模块完成帧同步操作。当然，其他指示信号也可以控制增益失真补偿装置进行粗调整或细调整，本发明实施例对于哪些反馈指示信号可以控制增益失真补偿装置进行补偿处理不予限定。
进一步的，TDD模式下，收发数据都在相同频段，根据时间不同控制发送数据或接收数据，此时，AFW_ID信号含义有两层：帧同步标识和流量控制表标识，AFW_ID信号的状态显示当前帧结构中剩余子帧的数目；判断AFW_ID信号的状态，出现大于0时表示接收端完成帧同步过程，控制增益失真补偿装置进入精细调整，AFW_ID=1表示当前帧结构剩余最后一个子帧，控制增益失真补偿装置停止调整；FDD模式下，收发数据在不同频段，发送端始终发送数据，接收端始终接收数据，收发互相不干扰，此时，AFW_ID只是用于表示帧同步的标志，利用AFW_ID信号控制增益失真补偿装置进入精细调整；因此，针对TDD模式和FDD模式，AFW_ID信号会有所不同，故在具体实现方案前，需要首先考虑模式属于TDD还是FDD。
其中，对于TDD模式：可将信号状态分为三个阶段：状态1、利用reset_ID信号判断有用信号是否到来；状态2、AFW_ID信号>0且不为1；状态3、AFW_ID信号为1时。
对于FDD模式：可将信号状态分为两个阶段：状态1、利用reset_ID信号判断有用信号是否到来；状态2、AFW_ID信号>0，不需要判断AFW_ID信号是否为1情况。
TDD模式和FDD模式下，接收端开始状态存在一段无用数据，第一阶段都需要等待有用信号的到来。以TDD模式为例进行说明，有用信号到来后开始进行粗调整，对接收信号进行补偿，继续判断信号状态，满足状态2时切换到精细调整，对接收信号进行补偿，满足状态3时结束，等待下一大帧到来重新开始调整。
图5为本发明实施例提供的一种多通道阵列系统的失真补偿方法流程示意图，本实施例的执行主体为增益失真补偿装置，具体的，该增益失真补偿装置可以设置在网络中具有接收和发送功能的节点上，例如基站，中继设备等。参照图5，该方法包括如下步骤：
步骤100、根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作。
步骤101、若判断触发信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件。
其中，该第一调整条件可以为：第二指示信号没有到来。若判断该第二指示信号没有到来，则执行步骤102；若判断该第二指示信号到来，则执行步骤104。
步骤102、若第二指示信号的状态满足第一调整条件，则将接收到的信号的功率与门限功率比较。
步骤103、若接收到的信号的功率大于门限功率，则根据第一调整因子对接收到的信号进行补偿。
若接收到的信号小于或等于门限功率，则返回步骤101进行判断第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件。
步骤104、若第二指示信号的状态不满足第一调整条件，则判断第二指示信号的状态是否满足第二调整条件。
步骤105、若满足则根据第二调整因子进行辅助补偿。
本实施例提供的多通道阵列失真补偿方法，通过根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较，若接收到的信号的功率大于门限功率，则根据第一调整因子对接收到的信号进行补偿，否则等待指示信号；若第二指示信号的状态不满足第一调整条件，则判断第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，若满足则根据第二调整因子进行辅助补偿。实现了通过对接收到的信号进行补偿，在不需要增加相位噪声免疫算法复杂度的基础上，使得系统只需选用最常见的线性插值和幅度插值算法，补偿芯片堆叠导致的信号失真。降低了多通道阵列系统实现的成本。
进一步的，图5中步骤100一种可行的实现方式为：
步骤100a、判断第一指示信号的状态是否大于零，若第一指示信号的状态大于零，则触发信号补偿操作，即触发执行步骤101。
进一步的，图5中步骤101中根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件的一种可行的实现方式为：
步骤101a、检测第二指示信号的状态，若未接收到第二指示信号，则满足第一调整条件。
进一步的，图5中步骤102的一种可行的实现方式为：
步骤102a、根据调制方式和可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，简称：VGA）特性设定周期和门限功率。
其中，多通道阵列失真补偿装置能够按照不同的调制模式和VGA的特性设置不同的功率调整门限。例如，门限功率由ADC位数和已调信号的峰均比有关系，计算方法如下：假设ADC为7位，有1位符号位、2位整数位和6位小数位，那么其能表示的取值范围为-3.9375～3.9375。16QAM的峰均比为6.1dB，留2dB的余量，那么，将ADC表示的最大功率降低8.1dB即为功率门限值。10lg(3.9375^2/x)=8.1;x=2.4013。
步骤102b、按照周期统计接收到的信号的功率，判断接收到的信号的功率是否大于门限功率，若是，则将接收到的信号乘以第一调整因子。
进一步的，图5中步骤103的一种可行的实现方式为：
步骤103a、若第二指示信号的状态满足第二调整条件，则根据第二指示信号搜索导频位置，选取导频信号进行周期性的功率统计，功率统计量标记为P1，对本地导频信号进行周期性功率统计，功率统计量标记为P2。
具体的，该第二调整因子通过如下公式获得：
其中，β为第二调整因子，P为门限功率。
需要说明的是，参照图4，本地导频的数据周期性插入在发送数据之中，并且，插入间隔因系统不同而有所不同，插入本地导频的数据的个数按照系统的需要设定。因为本地导频的数据所经历的信道与发送数据经历信道是相同的，且插入在导频位置的信号是已知，故在本实施例中将要插入在导频位置已知的信号命名为本地导频信号；当发送数据经过信道传输之后，导频位置的数据可能出现变化，因此经过信道传输后的导频位置的信号是未知的，故在本实施例中接收数据处于导频位置的信号命名为导频信号。因此，可以利用导频信号（接收到导频位置的信号）与本地导频信号进行估计出第二调整因子，用于补偿数据信息；由于导频插入是周期性的，步骤103a与步骤103b的过程也是周期性进行，但是，需要说明的是插入导频数据的周期与根据第二调整因此进行补偿的周期不同，其中步骤103a与步骤103b的周期需要按照系统需要设定。
步骤103b、根据第二调整因子补偿接收到的信号。
具体的，这个阶段处理只在每个帧的导频位置进行，其余时刻调整因子不更新，保持与上一次值一致。
需要说明的是，由步骤103a可知，第二调整因子随着接收端开启接收数据后，可以不断根据导频信号和本地导频信号进行调整，因此，相比于根据固定的第一调整因子来说，根据该第二调整因子对接收到的信号进行补偿处理可以更加精细。
进一步的，上文第一指示信号可以为数字端反馈的Reset_ID信号，该Reset_ID信号具有如下特征：Reset_ID信号是系统时序控制模块产生的，目的是控制接收端何时开启，也可以理解为打开标志信号，在TDD系统中一般会将接收端提前打开；Reset_ID信号的状态是0或者1;Reset_ID信号的状态=1表示接收端开始接收数据。该第二指示信号可以为数字端反馈的自动流量控制字（Automatic Flow Word，简称：AFW）_ID信号，该AFW_ID信号具有如下特征：AFW_ID信号是帧同步模块产生的，其目的是指示当前这一个大帧中剩余子帧的数目，可以理解为流量标识；TDD系统下，AFW_ID信号有两层含义：系统完成同步估计的标志和流量控制；FDD系统下，AFW只有一层含义：系统完成同步估计的标志。
其中，增益失真补偿装置可以利用数字端反馈的reset_ID信号和AFW_ID信号进行粗调整或细调整，reset_ID信号为1时代表接收端开始接收有用数据，AFW_ID信号则代表帧同步模块完成帧同步操作，且AFW_ID信号会根据帧同步模块状态更新信息，如AFW_ID信号第一次指示大于0代表帧同步模块刚刚实现帧同步。reset_ID信号的状态大于零时，reset_ID信号表征接收端开始开启发送接收有用数据；AFW_ID信号表征帧同步模块完成帧同步操作。当然，其他指示信号也可以控制增益失真补偿装置进行粗调整或细调整，本发明实施例对于哪些反馈指示信号可以控制增益失真补偿装置进行补偿处理不予限定。
进一步的，TDD模式下，收发数据都在相同频段，根据时间不同控制发送数据或接收数据，此时，AFW_ID信号含义有两层：帧同步标识和流量控制表标识，AFW_ID信号的状态显示当前帧结构中剩余子帧的数目；判断AFW_ID信号的状态，出现大于0时表示接收端完成帧同步过程，控制增益失真补偿装置进入精细调整，AFW_ID=1表示当前帧结构剩余最后一个子帧，控制增益失真补偿装置停止调整；FDD模式下，收发数据在不同频段，发送端始终发送数据，接收端始终接收数据，收发互相不干扰，此时，AFW_ID只是用于表示帧同步的标志，利用AFW_ID信号控制增益失真补偿装置进入精细调整；因此，针对TDD模式和FDD模式，AFW_ID信号会有所不同，故在具体实现方案前，需要首先考虑模式属于TDD还是FDD。
其中，对于TDD模式：可将信号状态分为三个阶段：状态1、利用reset_ID信号判断有用信号是否到来；状态2、AFW_ID信号>0且不为1；状态3、AFW_ID信号为1时。
对于FDD模式：可将信号状态分为两个阶段：状态1、利用reset_ID信号判断有用信号是否到来；状态2、AFW_ID信号>0，不需要判断AFW_ID信号是否为1情况。
TDD模式和FDD模式下，接收端开始状态存在一段无用数据，第一阶段都需要等待有用信号的到来。以TDD模式为例进行说明，有用信号到来后开始进行粗调整，对接收信号进行补偿，继续判断信号状态，满足状态2时切换到精细调整，对接收信号进行补偿，满足状态3时结束，等待下一大帧到来重新开始调整。
结合图5所示步骤以及相应实施例，对于TDD模式与FDD模式，上述第二调整条件是不同的，其中对于TDD模式，该第二调整条件为第二指示信号的状态为大于零且不等于1
对于FDD模式，该第二调整条件为第二指示信号的状态为大于零。
进一步的，处于TDD模式时，在根据第二调整因子补偿接收到的信号之后，还可以包括：
判断第二指示信号的状态是否为1，若是，则停止补偿，直至下次第二指示信号的状态大于零。
下面以第一指示信号为reset_ID信号，第二指示信号为AFW_ID信号为例，对本实施提供的失真补偿方法进行说明。
图6为本发明实施例提供的另一种多通道阵列系统的失真补偿方法流程示意图，参照图6，该方法以TDD模式为例，包括如下步骤：
步骤200：初始阶段：根据指示信号reset_ID信号是否大于0判断有用信号是否到来，若满足要求则进入下一步骤，否则就继续等待；
步骤201：判断AFW_ID信号是否到来。
步骤202：粗调整阶段：先检测指示AFW_ID信号状态，若无AFW_ID信号则进行信号粗调整，根据调制方式和VGA特性设定统计周期T和统计功率门限P，将接收的信号按照周期T进行统计功率Power_per，
步骤203、判断功率（Power_per）是否大于门限功率P，如果满足则将输出的信号乘以第一调整因子α，如果不满足停止处理，等待AFW_ID信号到来；
步骤204：精调整阶段：首先判断AFW_ID信号状态，当AFW_ID信号状态>0且不等于1时，开始利用本地信息进行精细调整，
进一步的，针对图6中的步骤204，图7为本发明实施例提供的另一种多通道阵列系统的失真补偿方法流程示意图，参照图7，步骤204的一种可行的实现方式包括如下步骤：
步骤204a、统计功率：先利用AFW_ID信号搜索到导频位置，选取导频信号进行周期性的功率统计，功率统计量标记为P1，同时对本地导频信号进行周期性功率统计，功率统计量标记为P2，统计周期设置于步骤201相同；
步骤204b、计算第二调整因子β：根据P1和P2值通过下述公式计算第二调整因子：
步骤204c、利用第二调整因子β补偿接收到的信号，其中这个阶段处理只在每个帧的导频位置进行，其余时刻调整因子不更新，保持与上一次值一致；
步骤204d、关闭阶段：判断AFW_ID信号为1时则停止调整，即每一大帧的最后一个子帧，不处理直到下一大帧到来；
具体的，若AFW_ID信号不为1，则返回步骤204a重复执行步骤204a至204d。需要说明的是，FDD模式下不需要步骤204d。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (8)

1.一种多通道阵列失真补偿装置，其特征在于，包括：
判断模块，用于根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；还用于若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较；
补偿模块，用于若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则根据第一调整因子对所述接收到的信号进行补偿；
所述判断模块，还用于若所述第二指示信号的状态不满足所述第一调整条件，则判断所述第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，
所述补偿模块，还用于若所述第二指示信号的状态满足所述第二调整条件，则根据第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于判断所述第一指示信号的状态是否大于零，若所述第一指示信号的状态大于零，则触发所述信号补偿操作；具体还用于检测所述第二指示信号的状态，若未接收到所述第二指示信号，则满足所述第一调整条件；具体还用于根据调制方式和可变增益放大器VGA特性设定周期和所述门限功率；具体还用于按照所述周期统计所述接收到的信号的功率，判断所述接收到的信号的功率是否大于所述门限功率；
所述补偿模块，具体用于若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则将所述接收到的信号乘以所述第一调整因子；
所述补偿模块，具体还用于若所述第二指示信号的状态满足第二调整条件，则根据所述第二指示信号搜索导频位置，选取导频信号进行周期性的功率统计，功率统计量标记为P1，对本地导频信号进行周期性功率统计，功率统计量标记为P2，并根据所述第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿，所述本地导频信号为插入到导频位置已知的信号；
所述第二调整因子通过如下公式获得：
<mrow> <mi>&amp;beta;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msqrt> <mrow> <mi>P</mi> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>P</mi> <mn>2</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mi>P</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msqrt> </mfrac> </mrow>
其中，所述β为所述第二调整因子，所述P为所述门限功率。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1；或者，
所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述判断模块，还用于当所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1时，则在所述补偿模块根据所述第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿之后，判断所述第二指示信号的状态是否为1，若是，则停止补偿，直至下次所述第二指示信号的状态大于零且不等于1。
5.一种多通道阵列系统的失真补偿方法，其特征在于，包括：
根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作；
若判断触发所述信号补偿操作，则根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，若满足，则将接收到的信号的功率与门限功率比较，若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则根据第一调整因子对所述接收到的信号进行补偿；
若所述第二指示信号的状态不满足所述第一调整条件，则判断所述第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，若满足则根据第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据第一指示信号的状态判断是否触发信号补偿操作，包括：
判断所述第一指示信号的状态是否大于零，若所述第一指示信号的状态大于零，则触发所述信号补偿操作；
所述根据第二指示信号的状态判断是否满足第一调整条件，包括:
检测所述第二指示信号的状态，若未接收到所述第二指示信号，则满足所述第一调整条件；
所述将接收到的信号的功率与门限功率比较，若所述接收到的信号的功率大于所述门限功率，则根据第一调整因子对所述接收到的信号进行补偿，包括：
根据调制方式和可变增益放大器VGA特性设定周期和所述门限功率；
按照所述周期统计所述接收到的信号的功率，判断所述接收到的信号的功率是否大于所述门限功率，若是，则将所述接收到的信号乘以所述第一调整因子；
所述判断所述第二指示信号的状态是否满足第二调整条件，若满足则根据第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿，包括：
若所述第二指示信号的状态满足第二调整条件，则根据所述第二指示信号搜索导频位置，选取导频信号进行周期性的功率统计，功率统计量标记为P1，对本地导频信号进行周期性功率统计，功率统计量标记为P2，并根据所述第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿，所述本地导频信号为插入到导频位置已知的信号；
所述第二调整因子通过如下公式获得：
<mrow> <mi>&amp;beta;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msqrt> <mrow> <mi>P</mi> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>P</mi> <mn>2</mn> <mo>&amp;times;</mo> <mi>P</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msqrt> </mfrac> </mrow>
其中，所述β为所述第二调整因子，所述P为所述门限功率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1；或者，
所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述第二调整条件为所述第二指示信号的状态为大于零且不等于1时，则在所述根据第二调整因子对所述接收到的信号进行补偿之后，还包括：
判断所述第二指示信号的状态是否为1，若是，则停止补偿，直至下次所述第二指示信号的状态大于零且不等于1。
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