CN105471489A - 一种选择式分集合并的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种选择式分集合并的实现方法，它涉及通信领域及通信对抗领域中的信号接收处理技术。本发明包括信噪比分析、判决准则性能分析、相位分析等算法模块。本发明基于两重水平空间天线接收信号的独立性，根据每一路天线接收信号输入解调器解调输出信号性能的好坏，选择信噪比强的支路输出信号进行判决，使输出信号信噪比改善加倍。本发明针对存在严重衰落现象的信道，大大降低衰落造成接收信号质量下降而不能利用的时间，可以有效提高接收的性能。

Description

一种选择式分集合并的实现方法
技术领域
本发明涉及通信领域及通信对抗领域中的信号接收处理技术，是一种选择式分集合并的实现方法。特别适合于存在严重衰落信道下信号的接收，分析两路解调数据的优劣，选择输出性能较好的数据，有效提高接收的性能。
背景技术
针对多径信号的分集接收技术有多种方法、设备和装置，包括了最大比合并方法、选择式合并方法，或是无分集接收模式和有分集模式的转换等等方法。一般是在检测前合并，要么需要的设备量较大，要么应用于模拟数据的音频、视频信号中，通常不考虑信号的准确的相位关系，从而不能完全应用于现代通信中数字信号的分集接收中。
发明内容
本发明提出了一种选择式分集合并的实现方法。该方法适用于现代高集成度的FPGA及软件的集成化处理，应用在两路天线输入接收设备完成解调后，信道译码前。该方法根据应用的需要选择合适的判决切换门限，考虑了接收信号质量的提高，又保证了系统应用的可靠性。该方法包括信噪比分析、判决准则性能分析、相位分析等算法模块。能够根据系统的应用需要，自动选择最优的一路数据输出，保证接收数据的质量。
本发明所采取的技术方案为：
一种选择式分集合并的实现方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)两路水平分集的天线接收信号分别进入两个接收机进行解调，得到两路基带信号；
(2)分别比较两路基带信号与标准星座图之间的方差，该方差定义为散乱度，使用散乱度来估计得到两路基带信号各自的信噪比；
(3)首次选择信噪比较高的一路基带信号作为初始输出的信号，定义为被选择支路；
(4)对后续到来的两路基带信号，根据设定的切换条件对未被选择支路进行实时判断，如果未被选择支路满足切换条件，则将作为切换后数据的未被选择支路与作为切换前数据的被选择支路进行切换，未被选择支路作为输出信号，转入步骤(5)；否则，不进行切换，转入步骤(6)；
(5)找到切换后数据与切换前数据对齐的准确样点的位置，并判别切换前后两路数据的相位关系，调整切换前后两路数据的相位一致后，将两路数据拼接，输出连续的数据流；
(6)被选择支路作为输出信号，直接输出连续的数据流；
完成选择式分集合并的数据接收处理。
其中，步骤(4)中的切换条件具体为：
(401)未被选择支路的散乱度小于设定的散乱度R1；
(402)被选择支路的散乱度比未被选择支路的散乱度要大；
(403)未被选择支路散乱度与被选择支路散乱度之间的差值，大于设定的门限ΔR。
其中，步骤(5)中的准确样点的位置为两路数据之间的相关函数的相关峰值的位置；
其中，步骤(5)中的判别切换前后两路数据的相位关系，调整切换前后两路数据的相位一致具体为：根据两路数据之间的相关函数的相关峰值的正负可以判断出两路数据的相位关系，假如相关峰值为正，表示切换前后两路数据的相位一致，直接使用切换后的数据与以前数据拼接即可，假如相关峰值为负，表示切换前后两路数据的相位相反，需要把切换后的数据取负号后与以前数据拼接。
本发明相比背景技术具有如下优点：
1、本发明适用于现代高集成度的FPGA及软件的集成化处理；实现简单，降低了分集接收设备的成本；
2、本发明既适用于模拟话音和视频信号的分集合成，又适用于现代通信中数字信号的分集合成；
3、本发明根据应用的需要选择合适的判决切换门限，并合理设计了三重判决条件，考虑了接收信号质量的提高，又保证了系统应用的可靠性。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明包括信噪比判别、切换条件判别、相位判断、数据拼接等一系列流程。
一种选择式分集合并的实现方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)两路水平分集的天线接收信号分别进入两个接收机进行解调，得到两路基带信号；
(2)分别比较两路基带信号与标准星座图之间的方差，该方差定义为散乱度，使用散乱度来估计得到两路基带信号各自的信噪比；
将发送端产生信号定义的星座图认为是标准星座图，接收端根据发送端的标准星座图进行解调，但由于解调性能及信道、噪声误差产生的影响，接收端解调后的星座图是一张散乱的星座图，噪声产生的影响越大，星座图散乱的程度越大，更具星座图的散乱程度就可以估计得到信号的信噪比。
(3)首次选择信噪比较高的一路基带信号作为初始输出的信号，定义为被选择支路；
(4)对后续到来的两路基带信号，根据设定的切换条件对未被选择支路进行实时判断，如果未被选择支路满足切换条件，则将作为切换后数据的未被选择支路与作为切换前数据的被选择支路进行切换，未被选择支路作为输出信号，转入步骤(5)；否则，不进行切换，转入步骤(6)；
其中，步骤(4)中的切换条件具体为：
(401)未被选择支路的散乱度小于设定的散乱度R1；
(402)被选择支路的散乱度比未被选择支路的散乱度要大；
(403)未被选择支路散乱度与被选择支路散乱度之间的差值，大于设定的门限ΔR。
散乱度R1的确定根据系统的要求和经验值进行统计试验确定。
ΔR的确定是根据系统可满足指标要求的条件下，尽量避免系统频繁切换，其值需要根据经验值及系统性能进行统计试验确定。
(5)找到切换后数据与切换前数据对齐的准确样点的位置，并判别切换前后两路数据的相位关系，调整切换前后两路数据的相位一致后，将两路数据拼接，输出连续的数据流；
其中，步骤(5)中的准确样点的位置为两路数据之间的相关函数的相关峰值的位置；
其中，步骤(5)中的判别切换前后两路数据的相位关系，调整切换前后两路数据的相位一致具体为：根据两路数据之间的相关函数的相关峰值的正负可以判断出两路数据的相位关系，假如相关峰值为正，表示切换前后两路数据的相位一致，直接使用切换后的数据与以前数据拼接即可，假如相关峰值为负，表示切换前后两路数据的相位相反，需要把切换后的数据取负号后与以前数据拼接。
(6)被选择支路作为输出信号，直接输出连续的数据流；
完成选择式分集合并的数据接收处理。

Claims (4)

1.一种选择式分集合并的实现方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)两路水平分集的天线接收信号分别进入两个接收机进行解调，得到两路基带信号；
(2)分别比较两路基带信号与标准星座图之间的方差，该方差定义为散乱度，使用散乱度来估计得到两路基带信号各自的信噪比；
(3)首次选择信噪比较高的一路基带信号作为初始输出的信号，定义为被选择支路；
(4)对后续到来的两路基带信号，根据设定的切换条件对未被选择支路进行实时判断，如果未被选择支路满足切换条件，则将作为切换后数据的未被选择支路与作为切换前数据的被选择支路进行切换，未被选择支路作为输出信号，转入步骤(5)；否则，不进行切换，转入步骤(6)；
(5)找到切换后数据与切换前数据对齐的准确样点的位置，并判别切换前后两路数据的相位关系，调整切换前后两路数据的相位一致后，将两路数据拼接，输出连续的数据流；
(6)被选择支路作为输出信号，直接输出连续的数据流；
完成选择式分集合并的数据接收处理。
2.根据权利要求1所述的一种选择式分集合并的实现方法，其特征在于：步骤(4)中的切换条件具体为：
(401)未被选择支路的散乱度小于设定的散乱度R1；
(402)被选择支路的散乱度比未被选择支路的散乱度要大；
(403)未被选择支路散乱度与被选择支路散乱度之间的差值，大于设定的门限ΔR。
3.根据权利要求1所述的一种选择式分集合并的实现方法，其特征在于：步骤(5)中的准确样点的位置为两路数据之间的相关函数的相关峰值的位置。
4.根据权利要求1所述的一种选择式分集合并的实现方法，其特征在于：步骤(5)中的判别切换前后两路数据的相位关系，调整切换前后两路数据的相位一致具体为：根据两路数据之间的相关函数的相关峰值的正负可以判断出两路数据的相位关系，假如相关峰值为正，表示切换前后两路数据的相位一致，直接使用切换后的数据与以前数据拼接即可，假如相关峰值为负，表示切换前后两路数据的相位相反，需要把切换后的数据取负号后与以前数据拼接。
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