CN107196888B - 信号聚合解调器 - Google Patents

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CN107196888B CN201710358313.8A CN201710358313A CN107196888B CN 107196888 B CN107196888 B CN 107196888B CN 201710358313 A CN201710358313 A CN 201710358313A CN 107196888 B CN107196888 B CN 107196888B
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/3818Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation, i.e. using one or more nominally phase synchronous carriers

Abstract

本发明涉及通信技术。本发明解决了现有信号接收系统中采用有源器件并联法时由于在高频段同一信号源的不同支路信号往往相位差异较大,且相位难以控制,导致多路信号合并时信号不一定同相相加的问题,提供了一种信号聚合解调器,其技术方案可概括为:将接收到的射频信号构建为多路并行的信号,将每个支路放大解调后获得的基带信号通过加法器进行相加合并,不再操作于高频信号。本发明的有益效果是,大幅度提高接收信噪比及灵敏度,适用于信号接收系统。

Description

信号聚合解调器
技术领域
本发明涉及通信技术,特别涉及信号接收技术。
背景技术
在通信与电子系统中,接收信噪比是衡量系统性能的一个重要指标,信噪比越高,信号传输质量也越高。而且,接收信噪比的提高也同时提高了接收灵敏度。现有提高接收信噪比的方法包括噪声匹配法、有源器件并联法、噪声消除法及信号反馈法等等。但这些方法都有一定的局限性,取得的效果也十分有限。例如,噪声消除法虽然能获得良好的效果,但只适用于一些能够独立采集噪声的应用场景。而有源器件并联法使其中一个重要方法,它针对同一信号源,利用多个并行的放大器将信号接收后放大,然后将每个放大器的输出进行合并,以此提高信噪比。但是,对于射频信号,有源器件并联法往往在实际中难以实施,主要是由于在高频段同一信号源的不同支路信号往往相位差异较大,且相位难以控制,导致多路信号合并时信号不一定同相相加,还可能反向抵消,因此实际效果并不理想。
发明内容
本发明的目的是要克服目前信号接收系统中采用有源器件并联法时由于在高频段同一信号源的不同支路信号往往相位差异较大,且相位难以控制,导致多路信号合并时信号不一定同相相加的缺点,提供一种信号聚合解调器。
本发明解决上述技术问题,采用的技术方案是,应用于相干解调时,信号聚合解调器,包括天线、射频滤波器及系统输出端,其特征在于,还包括参数计算与采集模块、一个加法器、多个并行的信号放大解调模块及多个优合器,所述信号放大解调模块与优合器一一对应,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每一个信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端都与其对应的优合器的同相输入端及正交输入端对应连接,且分别与参数计算与采集模块的各同相输入端及正交输入端一一对应连接,各优合器的参数同相输入端及参数正交输入端分别与参数计算与采集模块的各参数同相输出端及参数正交输出端一一对应连接,各优合器的输出端分别与加法器的各输入端一一对应连接,参数计算与采集模块的参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的正交输出端或同相输出端连接,加法器的输出端即为系统输出端,
所述信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行相干解调;
所述优合器用于根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路基带信号;
所述参数计算与采集模块用于根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数,并发送给对应的优合器。
具体的,所述信号放大解调模块包括射频放大器及射频解调器,所述射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;
所述射频解调器用于对输入信号进行相干解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。
进一步的,所述根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路基带信号中,其优化时的计算公式为:
Figure BDA0001299677220000021
其中,Sk是指第k个优合器的输出信号,
Figure BDA0001299677220000022
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure BDA0001299677220000023
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure BDA0001299677220000024
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure BDA0001299677220000025
是指第k个优合器输入的正交信号,k为小于或等于N的正整数,N为优合器的数量。
再进一步的,所述根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数中,其计算公式为:
Figure BDA0001299677220000026
Figure BDA0001299677220000027
其中,
Figure BDA0001299677220000028
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure BDA0001299677220000029
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure BDA00012996772200000210
PR=E[R2],R是指参考输入信号,
Figure BDA00012996772200000211
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure BDA00012996772200000212
是指第k个优合器输入的正交信号,E[.]是求数学期望值操作。
具体的,所述参数计算与采集模块为DSP(Digital Signal Processor)处理器。
应用于非相干解调时,信号聚合解调器,包括天线、射频滤波器及系统输出端,其特征在于,还包括一个加法器、多个并行的信号放大解调模块,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每个信号放大解调模块只有一个输出端,分别与加法器的各输入端一一对应连接,加法器的输出端即为系统输出端;
所述信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行非相干解调。
具体的,所述信号放大解调模块包括射频放大器及射频解调器,所述射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;
所述射频解调器对其输入信号进行非相干解调,其输出端作为信号放大解调模块的输出端。
本发明应用于QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)或高阶QAM(QuadratureAmplitude Modulation)数字调制信号时,解决上述技术问题,采用的技术方案是,信号聚合解调器,包括天线、射频滤波器、同相信号输出端及正交信号输出端,其特征在于,还包括参数计算与采集模块、两个加法器、多个并行的信号放大解调模块及多个优合器,所述信号放大解调模块与优合器一一对应,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每一个信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端都与与其对应的优合器的同相输入端及正交输入端对应连接,且分别与参数计算与采集模块的各同相输入端及正交输入端一一对应连接,各优合器的参数同相输入端及参数正交输入端分别与参数计算与采集模块的各参数同相输出端及参数正交输出端一一对应连接,各优合器的同相输出端分别与同一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为同相信号输出端,各优合器的正交输出端分别与另一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为正交信号输出端,参数计算与采集模块的两个参考输入信号端中,一个参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的正交输出端连接,另一个参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的同相输出端连接,
所述信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行QPSK或高阶QAM解调;
所述优合器用于根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路正交信号及一路同相信号;
所述参数计算与采集模块用于根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数,并发送给对应的优合器。
具体的,所述信号放大解调模块包括射频放大器及射频解调器,所述射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;
所述射频解调器用于对输入的信号进行QPSK或高阶QAM解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。
进一步的,所述根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路正交信号及一路同相信号中,其优化时的计算公式为:
Figure BDA0001299677220000031
Figure BDA0001299677220000032
其中,
Figure BDA0001299677220000033
是指第k个优合器的同相输出端输出的信号,
Figure BDA0001299677220000034
是指第k个优合器的正交输出端输出的信号,
Figure BDA0001299677220000041
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure BDA0001299677220000042
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure BDA0001299677220000043
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure BDA0001299677220000044
是指第k个优合器输入的正交信号,k为小于或等于N的正整数,N为优合器的数量。
再进一步的,所述根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数中,其计算公式为:
Figure BDA0001299677220000045
Figure BDA0001299677220000046
其中,
Figure BDA0001299677220000047
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure BDA0001299677220000048
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure BDA0001299677220000049
PI=E[RI 2],PQ=E[RQ 2],RI是指同相参考输入信号,其为信号放大解调模块的同相输出信号,RQ是指正交参考输入信号,其为信号放大解调模块的正交输出信号,
Figure BDA00012996772200000410
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure BDA00012996772200000411
是指第k个优合器输入的正交信号,E[.]是求数学期望值操作。
具体的,所述参数计算与采集模块为DSP(Digital Signal Processor)处理器。
应用于QPSK或高阶QAM数字调制信号,且各信号放大解调模块支路无相位畸变或各信号放大解调模块输出信号相位一致的情况时,信号聚合解调器,包括天线、射频滤波器、同相信号输出端及正交信号输出端,其特征在于,还包括两个加法器、多个并行的信号放大解调模块,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每个信号放大解调模块具有同相输出端及正交输出端,各信号放大解调模块的同相输出端分别与一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为同相信号输出端;各信号放大解调模块的正交输出端分别与另一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为正交信号输出端;
所述信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行QPSK或高阶QAM解调。
具体的,所述信号放大解调模块包括射频放大器及射频解调器,所述射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;
所述射频解调器用于对输入的信号进行QPSK或高阶QAM解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。
本发明的有益效果是,在本发明方案中,通过上述信号聚合解调器,可见,其将接收到的射频信号构建为多路并行的信号,将每个支路(信号放大解调模块)放大解调后获得的基带信号通过加法器进行相加合并,不再操作于高频信号,因而规避了不同支路信号相位差异大而不能同相相加的问题,确保了各路信号在基带上同相相加,以此聚合信号能量,从而大幅度提高接收信噪比及灵敏度。
附图说明
图1是本发明实施例1中信号聚合解调器的系统框图。
图2是本发明实施例2中信号聚合解调器的系统框图。
图3是本发明实施例3中信号聚合解调器的系统框图。
图4是本发明实施例4中信号聚合解调器的系统框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,详细描述本发明的技术方案。
本发明的信号聚合解调器,应用于相干解调时,包括天线、射频滤波器、系统输出端、参数计算与采集模块、一个加法器、多个并行的信号放大解调模块及多个优合器,这里,信号放大解调模块与优合器一一对应,天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每一个信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端都与其对应的优合器的同相输入端及正交输入端对应连接,且分别与参数计算与采集模块的各同相输入端及正交输入端一一对应连接,各优合器的参数同相输入端及参数正交输入端分别与参数计算与采集模块的各参数同相输出端及参数正交输出端一一对应连接,各优合器的输出端分别与加法器的各输入端一一对应连接,参数计算与采集模块的参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的正交输出端或同相输出端连接,加法器的输出端即为系统输出端,其中,信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行相干解调;优合器用于根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路基带信号;参数计算与采集模块用于根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数,并发送给对应的优合器。
本发明的第二种信号聚合解调器,应用于非相干解调时,包括天线、射频滤波器、系统输出端、一个加法器及多个并行的信号放大解调模块,天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每个信号放大解调模块只有一个输出端,分别与加法器的各输入端一一对应连接,加法器的输出端即为系统输出端,其中,信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行非相干解调。
本发明的第三种信号聚合解调器,应用于QPSK或高阶QAM数字调制信号,包括天线、射频滤波器、同相信号输出端、正交信号输出端、参数计算与采集模块、两个加法器、多个并行的信号放大解调模块及多个优合器,这里,信号放大解调模块与优合器一一对应,天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每一个信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端都与与其对应的优合器的同相输入端及正交输入端对应连接,且分别与参数计算与采集模块的各同相输入端及正交输入端一一对应连接,各优合器的参数同相输入端及参数正交输入端分别与参数计算与采集模块的各参数同相输出端及参数正交输出端一一对应连接,各优合器的同相输出端分别与同一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为同相信号输出端,各优合器的正交输出端分别与另一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为正交信号输出端,参数计算与采集模块的两个参考输入信号端中,一个参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的正交输出端连接,另一个参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的同相输出端连接,其中,信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行QPSK或高阶QAM解调;优合器用于根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路正交信号及一路同相信号;参数计算与采集模块用于根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数,并发送给对应的优合器。
本发明的第四种信号聚合解调器,应用于QPSK或高阶QAM数字调制信号,且各信号放大解调模块支路无相位畸变或各信号放大解调模块输出信号相位一致的情况下,其包括天线、射频滤波器、同相信号输出端、正交信号输出端、两个加法器及多个并行的信号放大解调模块,天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每个信号放大解调模块具有同相输出端及正交输出端,各信号放大解调模块的同相输出端分别与一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为同相信号输出端;各信号放大解调模块的正交输出端分别与另一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为正交信号输出端;信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行QPSK或高阶QAM解调。
实施例1
本发明实施例1的信号聚合解调器,采用相干解调,其系统框图参见图1,包括天线、射频滤波器、系统输出端、参数计算与采集模块、一个加法器、多个并行的信号放大解调模块及多个优合器,这里,信号放大解调模块与优合器一一对应,天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每一个信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端都与其对应的优合器的同相输入端及正交输入端对应连接,且分别与参数计算与采集模块的各同相输入端及正交输入端一一对应连接,各优合器的参数同相输入端及参数正交输入端分别与参数计算与采集模块的各参数同相输出端及参数正交输出端一一对应连接,各优合器的输出端分别与加法器的各输入端一一对应连接,参数计算与采集模块的参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的正交输出端或同相输出端连接,加法器的输出端即为系统输出端。
其中,信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行相干解调,其可以包括射频放大器及射频解调器,这里,射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;射频解调器用于对输入信号进行相干解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。
优合器用于根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路基带信号。这里,根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路基带信号中,其优化时的计算公式可以为:
Figure BDA0001299677220000071
其中,Sk是指第k个优合器的输出信号,
Figure BDA0001299677220000072
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure BDA0001299677220000073
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure BDA0001299677220000074
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure BDA0001299677220000075
是指第k个优合器输入的正交信号,k为小于或等于N的正整数,N为优合器的数量。
参数计算与采集模块用于根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数,并发送给对应的优合器。这里,根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数中,其计算公式可以为:
Figure BDA0001299677220000076
Figure BDA0001299677220000077
其中,
Figure BDA0001299677220000078
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure BDA0001299677220000079
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure BDA00012996772200000710
PR=E[R2],R是指从参考输入信号端输入的参考输入信号,
Figure BDA00012996772200000711
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure BDA00012996772200000712
是指第k个优合器输入的正交信号,E[.]是求数学期望值操作。参数计算与采集模块可以为DSP(Digital Signal Processor)处理器。
实施例2
本发明实施例2中信号聚合解调器,采用非相干解调,其系统框图参见图2,其包括天线、射频滤波器、系统输出端、一个加法器及多个并行的信号放大解调模块,天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每个信号放大解调模块只有一个输出端,分别与加法器的各输入端一一对应连接,加法器的输出端即为系统输出端,其中,信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行非相干解调。
本例中,信号放大解调模块可以包括射频放大器及射频解调器,射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;射频解调器对其输入信号进行非相干解调,其输出端作为信号放大解调模块的输出端。
实施例3
本发明实施例3的信号聚合解调器,应用于QPSK或高阶QAM数字调制信号,其系统框图参见图3,包括天线、射频滤波器、同相信号输出端、正交信号输出端、参数计算与采集模块、两个加法器、多个并行的信号放大解调模块及多个优合器,这里,信号放大解调模块与优合器一一对应,天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每一个信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端都与与其对应的优合器的同相输入端及正交输入端对应连接,且分别与参数计算与采集模块的各同相输入端及正交输入端一一对应连接,各优合器的参数同相输入端及参数正交输入端分别与参数计算与采集模块的各参数同相输出端及参数正交输出端一一对应连接,各优合器的同相输出端分别与同一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为同相信号输出端,各优合器的正交输出端分别与另一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为正交信号输出端,参数计算与采集模块的两个参考输入信号端中,一个参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的正交输出端连接,另一个参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的同相输出端连接。
其中,信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行QPSK或高阶QAM解调,其可以包括射频放大器及射频解调器,射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;射频解调器用于对输入的信号进行QPSK或高阶QAM解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。
优合器用于根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路正交信号及一路同相信号。这里,根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路正交信号及一路同相信号中,其优化时的计算公式可以为:
Figure BDA0001299677220000081
Figure BDA0001299677220000082
其中,
Figure BDA0001299677220000083
是指第k个优合器的同相输出端输出的信号,
Figure BDA0001299677220000084
是指第k个优合器的正交输出端输出的信号,
Figure BDA0001299677220000085
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure BDA0001299677220000086
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure BDA0001299677220000091
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure BDA0001299677220000092
是指第k个优合器输入的正交信号,k为小于或等于N的正整数,N为优合器的数量。
参数计算与采集模块用于根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数,并发送给对应的优合器。这里,根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数中,其计算公式为:
Figure BDA0001299677220000093
Figure BDA0001299677220000094
其中,
Figure BDA0001299677220000095
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure BDA0001299677220000096
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure BDA0001299677220000097
PI=E[RI 2],PQ=E[RQ 2],RI是指同相参考输入信号,其为信号放大解调模块的同相输出信号,RQ是指正交参考输入信号,其为信号放大解调模块的正交输出信号,
Figure BDA0001299677220000098
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure BDA0001299677220000099
是指第k个优合器输入的正交信号,E[.]是求数学期望值操作。参数计算与采集模块可以为DSP(Digital SignalProcessor)处理器。
实施例4
本发明实施例4中信号聚合解调器,应用于QPSK或高阶QAM数字调制信号,且各信号放大解调模块支路无相位畸变或各信号放大解调模块输出信号相位一致的情况,其系统框图参见图4,其包括天线、射频滤波器、同相信号输出端及正交信号输出端,其特征在于,还包括两个加法器、多个并行的信号放大解调模块,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每个信号放大解调模块具有同相输出端及正交输出端,各信号放大解调模块的同相输出端分别与一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为同相信号输出端;各信号放大解调模块的正交输出端分别与另一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为正交信号输出端;信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行QPSK或高阶QAM解调。
本例中,信号放大解调模块可以包括射频放大器及射频解调器,射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;射频解调器用于对输入的信号进行QPSK或高阶QAM解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。

Claims (12)

1.信号聚合解调器,包括天线、射频滤波器及系统输出端,其特征在于,还包括参数计算与采集模块、一个加法器、多个并行的信号放大解调模块及多个优合器,所述信号放大解调模块与优合器一一对应,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每一个信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端都与其对应的优合器的同相输入端及正交输入端对应连接,且分别与参数计算与采集模块的各同相输入端及正交输入端一一对应连接,各优合器的参数同相输入端及参数正交输入端分别与参数计算与采集模块的各参数同相输出端及参数正交输出端一一对应连接,各优合器的输出端分别与加法器的各输入端一一对应连接,参数计算与采集模块的参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的正交输出端或同相输出端连接,加法器的输出端即为系统输出端,
所述信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行相干解调;
所述优合器用于根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路基带信号;
所述参数计算与采集模块用于根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数,并发送给对应的优合器。
2.如权利要求1所述的信号聚合解调器,其特征在于,所述信号放大解调模块包括射频放大器及射频解调器,所述射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;
所述射频解调器用于对输入信号进行相干解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。
3.如权利要求1所述的信号聚合解调器,其特征在于,所述根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路基带信号中,其优化时的计算公式为:
Figure FDA0002543190740000011
其中,Sk是指第k个优合器的输出信号,
Figure FDA0002543190740000012
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure FDA0002543190740000013
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure FDA0002543190740000014
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure FDA0002543190740000015
是指第k个优合器输入的正交信号,k为小于或等于N的正整数,N为优合器的数量。
4.如权利要求1-3任一项所述的信号聚合解调器,其特征在于,所述根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数中,其计算公式为:
Figure FDA0002543190740000016
Figure FDA0002543190740000021
其中,
Figure FDA0002543190740000022
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure FDA0002543190740000023
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure FDA0002543190740000024
PR=E[R2],R是指参考输入信号,
Figure FDA0002543190740000025
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure FDA0002543190740000026
是指第k个优合器输入的正交信号,E[.]是求数学期望值操作。
5.信号聚合解调器,包括天线、射频滤波器及系统输出端,其特征在于,还包括一个加法器、多个并行的信号放大解调模块,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每个信号放大解调模块只有一个输出端,分别与加法器的各输入端一一对应连接,加法器的输出端即为系统输出端;
所述信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行非相干解调。
6.如权利要求5所述的信号聚合解调器,其特征在于,所述信号放大解调模块包括射频放大器及射频解调器,所述射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;
所述射频解调器对其输入信号进行非相干解调,其输出端作为信号放大解调模块的输出端。
7.信号聚合解调器,包括天线、射频滤波器、同相信号输出端及正交信号输出端,其特征在于,还包括参数计算与采集模块、两个加法器、多个并行的信号放大解调模块及多个优合器,所述信号放大解调模块与优合器一一对应,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每一个信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端都与与其对应的优合器的同相输入端及正交输入端对应连接,且分别与参数计算与采集模块的各同相输入端及正交输入端一一对应连接,各优合器的参数同相输入端及参数正交输入端分别与参数计算与采集模块的各参数同相输出端及参数正交输出端一一对应连接,各优合器的同相输出端分别与同一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为同相信号输出端,各优合器的正交输出端分别与另一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为正交信号输出端,参数计算与采集模块的两个参考输入信号端中,一个参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的正交输出端连接,另一个参考输入信号端与任意一个信号放大解调模块的同相输出端连接,
所述信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行QPSK或高阶QAM解调;
所述优合器用于根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路正交信号及一路同相信号;
所述参数计算与采集模块用于根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数,并发送给对应的优合器。
8.如权利要求7所述的信号聚合解调器,其特征在于,所述信号放大解调模块包括射频放大器及射频解调器,所述射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;
所述射频解调器用于对输入的信号进行QPSK或高阶QAM解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。
9.如权利要求8所述的信号聚合解调器,其特征在于,所述根据输入的同相信号、正交信号、同相参数及正交参数优化并输出对应的一路正交信号及一路同相信号中,其优化时的计算公式为:
Figure FDA0002543190740000031
Figure FDA0002543190740000032
其中,
Figure FDA0002543190740000033
是指第k个优合器的同相输出端输出的信号,
Figure FDA0002543190740000034
是指第k个优合器的正交输出端输出的信号,
Figure FDA0002543190740000035
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure FDA0002543190740000036
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure FDA0002543190740000037
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure FDA0002543190740000038
是指第k个优合器输入的正交信号,k为小于或等于N的正整数,N为优合器的数量。
10.如权利要求7-9任一项所述的信号聚合解调器,其特征在于,所述根据输入的同相信号、正交信号及参考输入信号分别计算出对应各优合器的同相参数及正交参数中,其计算公式为:
Figure FDA0002543190740000039
Figure FDA00025431907400000310
其中,
Figure FDA00025431907400000311
是指第k个优合器输入的同相参数,
Figure FDA00025431907400000312
是指第k个优合器输入的正交参数,
Figure FDA00025431907400000313
PI=E[RI 2],PQ=E[RQ 2],RI是指同相参考输入信号,其为信号放大解调模块的同相输出信号,RQ是指正交参考输入信号,其为信号放大解调模块的正交输出信号,
Figure FDA00025431907400000314
是指第k个优合器输入的同相信号,
Figure FDA00025431907400000315
是指第k个优合器输入的正交信号,E[.]是求数学期望值操作。
11.信号聚合解调器,应用于QPSK或高阶QAM数字调制信号,且各信号放大解调模块支路无相位畸变或各信号放大解调模块输出信号相位一致的情况,其包括天线、射频滤波器、同相信号输出端及正交信号输出端,其特征在于,还包括两个加法器、多个并行的信号放大解调模块,所述天线与射频滤波器的输入端连接,射频滤波器的输出端与每一个信号放大解调模块的输入端连接,每个信号放大解调模块具有同相输出端及正交输出端,各信号放大解调模块的同相输出端分别与一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为同相信号输出端;各信号放大解调模块的正交输出端分别与另一个加法器的各输入端一一对应连接,该加法器的输出端即为正交信号输出端;
所述信号放大解调模块用于对输入信号进行放大后再进行QPSK或高阶QAM解调。
12.如权利要求11所述的信号聚合解调器,其特征在于,所述信号放大解调模块包括射频放大器及射频解调器,所述射频放大器的输入端作为信号放大解调模块的输入端,射频放大器的输出端与射频解调器的输入端连接;
所述射频解调器用于对输入的信号进行QPSK或高阶QAM解调,其同相输出端及正交输出端分别作为信号放大解调模块的同相输出端及正交输出端。
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