CN107850997B - Cs本振序列生成方法、装置、发射机及接收机 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了CS本振序列生成方法，该方法包括：确定CS本振序列初始值，该CS本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、CS本振序列在该频率处的幅度和相位，N为大于1的整数；对N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；利用N个参数控制码生成CS本振序列，该CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。本申请公开的CS本振序列生成方法，简化了调整CS本振序列的过程，也使得调整CS本振序列的操作更加灵活。本申请还公开了CS本振序列生成装置、发射机以及接收机。
Description
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及CS本振序列生成方法、装置、发射机及接收机。
背景技术
压缩感知(CS，Compressed sensing)是一种利用信号稀疏性或可压缩性的信号采集及编解码理论。该理论表明，当信号具有稀疏性或可压缩性时，在远小于Nyquist(奈奎斯特)采样率的条件下，采集少量的信号投影值就可以实现信号的重构。目前压缩感知技术已被应用于通信领域。
在基于压缩感知技术实现的通信系统中，发射机利用CS本振序列对原始信号进行频谱压缩，接收机利用CS本振序列进行信号恢复。CS本振序列在频域上的频谱、幅度和相位关系决定了接收机是否能够有效的恢复稀疏信号所携带的信息内容。
目前主要采用以下方式生成CS本振序列：首先确定承载信号的载波的频率，利用CS算法构建相应的0/1周期序列，之后将该0/1周期序列输入至FPGA(现场可编程门阵列)或者移位寄存器中，由该0/1周期序列对时钟脉冲进行控制，得到CS本振序列。
但是，目前生成CS本振序列的方式存在弊端：CS本振序列是利用预先构建的0/1周期序列控制时钟脉冲获得的，当需要调整CS本振序列在某一频率处的幅度和相位时，必须要根据当前的需求重新构建新的0/1周期序列，而构建0/1周期序列的工作量较大，这导致对CS本振序列进行调整的过程比较复杂。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种CS本振序列生成方法、装置、发射机及接收机，以解决现有技术中对CS本振序列进行调整的过程较为复杂的问题。
为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
根据本申请实施例的第一方面，提供一种CS本振序列生成方法，包括：
确定CS本振序列初始值，所述CS本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、所述CS本振序列在所述频率处的幅度和相位，N为大于1的整数；
对所述N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；
利用N个参数控制码生成CS本振序列，所述CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，对一个参数集进行数字化处理，包括：计算该参数集中频率和频率量化精度的比值并转换得到对应的第一二进制数；计算该参数集中幅度和幅度量化精度的比值并转换得到对应的第二二进制数；计算该参数集中相位和相位量化精度的比值并转换得到对应的第三二进制数；将所述第一二进制数、所述第二二进制数和所述第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
结合第一方面或第一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，还包括：检测N个目标信道中载波信号的幅度，所述N个目标信道为：所述CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道；利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值；利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集；分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；利用最近生成的N个参数控制码生成CS本振序列。
结合第一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，确定CS本振序列在一个频率处的幅度补偿值，包括：计算第一幅度和第二幅度的差值，确定所述差值为CS本振序列在该频率处的幅度补偿值；其中，所述第一幅度为参考CS本振序列在该频率处的幅度，所述第二幅度为该频率对应的目标信道中载波信号的幅度。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述参考CS本振序列为利用CS本振序列初始值生成的CS本振序列，或者为最近一次生成的CS本振序列。
结合第一方面至第一方面第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，利用N个参数控制码生成CS本振序列，包括：以并行方式生成与N个参数控制码对应的单音本振信号；对生成的N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
结合第一方面至第一方面第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，利用N个参数控制码生成CS本振序列，包括：以串行形式生成与N个参数控制码对应的单音本振信号；对生成的N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种CS本振序列生成装置，包括控制器和信号发生装置；
所述控制器确定CS本振序列初始值，所述本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、所述CS本振序列在所述频率处的幅度和相位，N为大于1的整数，分别对所述N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；
所述信号发生装置利用所述控制器输出的N个参数控制码生成CS本振序列，所述CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述控制器对一个参数集进行数字化处理，包括：所述控制器计算该参数集中频率和频率量化精度的比值并转换得到对应的第一二进制数，计算该参数集中幅度和幅度量化精度的比值并转换得到对应的第二二进制数，计算该参数集中相位和相位量化精度的比值并转换得到对应的第三二进制数，将所述第一二进制数、所述第二二进制数和所述第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
结合第二方面或第二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，所述控制器还用于：检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集，分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，并向所述信号发生装置传输处理得到的N个参数控制码；其中，所述N个目标信道为：所述CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道。
结合第二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，所述控制器确定CS本振序列在一个频率处的幅度补偿值，包括：所述控制器计算第一幅度和第二幅度的差值，确定所述差值为CS本振序列在该频率处的幅度补偿值；其中，所述第一幅度为参考CS本振序列在该频率处的幅度，所述第二幅度为该频率对应的目标信道中载波信号的幅度。
结合第二方面至第二方面第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述信号发生装置包括频率合成器和并行设置的多个信号发生器；所述控制器将所述N个参数控制码并行输出至所述多个信号发生器；所述多个信号发生器生成与其接收到的参数控制码对应的单音本振信号；所述频率合成器对所述多个信号发生器生成的单音本振信号进行叠加获得CS本振序列。
结合第二方面至第二方面第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述信号发生器包括多音信号发生器；所述控制器将所述N个参数控制码依次输出至所述多音信号发生器；所述多音信号发生器依次生成与接收到的参数控制码对应的单音本振信号，对生成的单音本振信号进行叠加获得CS本振序列。
结合本申请实施例的第三方面，提供一种发射机，所述发射机包括控制器和信号发生装置；所述控制器确定CS本振序列初始值，所述本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、所述CS本振序列在所述频率处的幅度和相位，N为大于1的整数，分别对所述N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；所述信号发生装置利用所述控制器输出的N个参数控制码生成CS本振序列，所述CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
结合本申请实施例的第四方面，提供一种接收机，所述接收机包括控制器和信号发生装置；所述控制器确定CS本振序列初始值，所述本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、所述CS本振序列在所述频率处的幅度和相位，N为大于1的整数，分别对所述N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；所述信号发生装置利用所述控制器输出的N个参数控制码生成CS本振序列，所述CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
结合第四方面，在第一种可能的实现方式中，所述控制器还用于：检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集，分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，并向所述信号发生装置传输处理得到的N个参数控制码；其中，所述N个目标信道为：所述CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道。
本申请公开的CS本振序列生成方法，确定CS本振序列初始值，对CS本振序列初始值中的N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，参数控制码由通信设备所需的CS本振序列在频域上的频率、以及该频率处的幅度和相位确定，利用N个参数控制码生成N个单音本振信号，对N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。在上述生成CS本振序列的过程中，每个参数控制码都是独立的，利用参数控制码生成的单音本振信号的过程也是独立的，通过调整参数集中的频率、以及CS本振序列在该频率处的幅度和相位，就可以生成新的参数控制码，相应的生成新的单音本振信号，完成CS本振序列在某一频率处的幅度和相位的调整，简化了调整CS本振序列的过程，也使得调整CS本振序列的操作更加灵活。另外，接收机可以利用本申请公开的方法生成的CS本振序列恢复信号，能够降低接收机的白噪声，提高解调的信噪比。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种CS本振序列生成方法的流程图；
图2为本申请实施例公开的另一种CS本振序列生成方法的流程图；
图3为本申请实施例公开的一种CS本振序列生成装置的结构示意图；
图4为本申请实施例公开的另一种CS本振序列生成装置的结构示意图；
图5为本申请实施例公开的另一种CS本振序列生成装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请公开一种CS本振序列生成方法，以简化调整CS本振序列的过程。
在基于压缩感知技术实现的通信系统中，发射机对原始信号(例如，可以为稀疏信号)进行频谱压缩的过程相当于计算Z与C的乘积的过程，接收机恢复信号的过程相当于求解方程Y＝C*Z的过程。
其中：Z代表混叠前的自由空间原始频谱，包含原始信号，可将Z假定为m*1的列向量。Y代表接收机进行压缩感知采样(采样频率低于Nyquist采样频率)得到的信号的频谱，存在不同载波信号混叠的现象，可将Y假定为n*1的列向量，通常m＞＞n。C为m*n的复系数矩阵，矩阵中的每一个项都可以表示为cn＝an*exp(j*θn)的形式，其中，an为幅度，θn为相位，复系数矩阵的特性由CS本振序列的幅度和相位关系决定。
在接收机恢复信号的过程中，方程Y＝C*Z的解是否唯一且有效，是由复系数矩阵C的特性决定的，而复系数矩阵C的特性是由CS本振序列的幅度和相位关系来决定的。因此，CS本振序列在频域上的频谱、幅度和相位决定了接收机是否能够有效的恢复稀疏信号所携带的信息内容。
参见图1，图1为本申请实施例公开的一种CS本振序列生成方法的流程图。该方法包括：
步骤S1：确定CS本振序列初始值。其中，CS本振序列初始值包括N个参数集，N为大于1的整数，一个参数集包括频率、CS本振序列在该频率处的幅度和相位。
接收机恢复信号的过程，为了求解多元一次方程组Y＝C*Z，需要复系数矩阵C满足列向量满秩的条件，为了提高方程组解的稳定性，同时需要使得组成复系数矩阵C的各列向量之间的相关性小，复系数矩阵C的条件数要小，矩阵的条件数等于该矩阵的范数和该矩阵的逆的范数的乘积，条件数是判断矩阵病态与否的一种度量，条件数越大则矩阵越病态。通过对复系数矩阵C进行优化得到的初始值来确定CS本振序列在频域包含的多个频率，以及CS本振序列在各个频率处的幅度和相位。也就是说，对复系数矩阵C进行优化得到初始值，该初始值就包含了CS本振序列需要包含的频率、以及在各个频率处的幅度和相位。
实施中，可以利用基因搜索算法对复系数矩阵C进行优化，从而确定CS本振序列在频域包含的频率，以及CS本振序列在各个频率处的幅度和相位。
以需要恢复的载波信号分别在1.88GHz、2.32GHz和2.6GHz，信号带宽为20MHz为例，为了恢复原始信号，接收机在恢复信号过程中使用的CS本振序列在频域包含1.84GHz、1.88GHz、2.32GHz、2.6GHz和2.64GHz共五个频点，并且CS本振序列在各频率处具有特定的幅度和相位。
步骤S2：对N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码。
一个参数集经过数字化处理得到一个参数控制码，对N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码。实施中，可以利用多种方式对参数集进行数字化处理得到相应的参数控制码。
例如，对一个参数集进行数字化处理包括：计算该参数集中频率和频率量化精度的比值并转换得到对应的第一二进制数；计算该参数集中幅度和幅度量化精度的比值并转换得到对应的第二二进制数；计算该参数集中相位和相位量化精度的比值并转换得到对应的第三二进制数；将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
结合实例说明，信号的频率的最大值为2.7GHz，预设的频率量化精度为1MHz，用信号的频率的最大值除以预设的频率量化精度，得到的数字化过程中需要表示的状态数为2700，212＝4096＞2700，因此可以通过12位二进制数来表示。信号的幅度的最大值为2，预设的幅度量化精度为0.001，在数字化过程中需要表示的状态数为2000，211＝2048＞2000，因此可以通过11位二进制数来表示。信号的相位用角度来表示，范围为0°～360°，预设的相位量化精度为1°时，在数字化过程中需要表示的状态数为360，29＝512＞360，因此可以通过9位二进制数来表示。
作为另外一种实施方式，可以在通信设备中预先存储频率和二进制数的映射关系、幅度和二进制数的映射关系、以及相位和二进制数的映射关系，在对一个参数集进行数字化处理的过程中，通过查找预存的频率和二进制数的映射关系确定该参数集中频率对应的第一二进制数，通过查找预存的幅度和二进制数的映射关系确定该参数集中幅度对应的第二二进制数，通过查找相位和二进制数的映射关系确定该参数集中相位对应的第三二进制数，将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
实施中，可以根据实际需要将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照预设的顺序连接构成参数控制码。例如：可以将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数依次连接构成参数控制码，也可以将第一二进制数、第三二进制数和第二二进制数依次连接构成参数控制码。
另外，在实施中也可以根据实际需要将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照特定顺序排列，并在相邻两个二进制数之间添加特定的二进制序列(如00、111)进行连接构成参数控制码。
步骤S3：利用N个参数控制码生成CS本振序列。其中，CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
利用N个参数控制码生成N个单音本振信号，也就是，分别利用一个参数控制码生成一个单音本振信号。单音本振信号的频率与生成该单音本振信号的参数控制码所对应的参数集中的频率一致，单音本振信号的幅度与生成该单音本振信号的参数控制码所对应的参数集中的幅度一致，单音本振信号的相位与生成该单音本振信号的参数控制码所对应的参数集中的相位一致。
对N个单音本振信号进行叠加，得到的信号即为CS本振序列。该CS本振序列在频域包含了CS本振序列初始值中的各频率，并且各频率处的幅度和相位与CS本振序列初始值中各频率处的幅度和相位一致。
本申请上述公开的CS本振序列生成方法，应用于任何一种需要使用CS本振序列的信号收发设备，例如发射机和接收机。其可以同时应用于发射机和接收机，以保证收发两端的CS本振序列的一致性，使得接收机能够恢复出原始信号所携带的信息内容。
这里需要说明的是，每个单音本振信号为一个正弦波，本申请中的CS本振序列是由多个单音本振信号叠加而成的，其在时域的波形为多个频率不同的正弦波叠加而成，与现有技术中呈现方波形式的CS本振序列不同。
另外，接收机利用本申请公开的方法生成的CS本振序列恢复信号的过程中，能够降低接收机的白噪声，提高解调的信噪比。下面仍以需要恢复的载波信号分别在1.88GHz、2.32GHz和2.6GHz，信号带宽为20MHz为例进行说明：
方波信号的频谱分量可表示为如下级数：
在理论上整个(-∞，∞)的频域范围内都分布着频谱分量，由于接收机的射频通道带宽限制，真正的频谱分量的范围为(-n≤i≤n)，也就是
假定接收机的带宽为3GHz，子带的带宽fp＝40M，则接收机的带宽被化分为n个子带，其中
那么，本申请生成的CS本振序列的频谱分量可表示为：
其中，i＝±46，±57，±64。
现有技术中生成的呈现方波信号的CS本振序列(为了便于表述，记为第一CS本振序列)经接收机下变频处理，折叠到ADC采样带宽内的噪声表示如下：
本申请中生成的CS本振序列(为了便于表述，记为第二CS本振序列)经接收机下变频处理，折叠到ADC采样带宽内的噪声表示如下：
正常接收信号时，第二CS本振序列的各频谱分量的幅值与第一CS本振序列的各频谱分量的幅值相差不大，此时：
因此，可以确定
即第一CS本振序列会造成更高的白噪声，恶化解调信噪比。
本申请公开的CS本振序列生成方法，确定CS本振序列初始值，对CS本振序列初始值中的N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，参数控制码由通信设备所需的CS本振序列在频域上的频率、以及该频率处的幅度和相位确定，利用N个参数控制码生成N个单音本振信号，对N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。在上述生成CS本振序列的过程中，每个参数控制码都是独立的，利用参数控制码生成的单音本振信号的过程也是独立的，通过调整参数集中的频率、以及CS本振序列在该频率处的幅度和相位，就可以生成新的参数控制码，相应的生成新的单音本振信号，完成CS本振序列在某一频率处的幅度和相位的调整，简化了调整CS本振序列的过程，也使得调整CS本振序列的操作更加灵活。另外，接收机可以利用本申请公开的方法生成的CS本振序列恢复信号，能够降低接收机的白噪声，提高解调的信噪比。
信号在通过信道传输至接收机的过程中，不同的载波信号在不同的信道中传输，信道对传输在其中的载波信号的幅度的影响是不同的，这导致接收机接收到的信号与发射机发送的信号存在一定的幅度差异。如果接收机在恢复信号过程中仍然采用与发射机完全一致的CS本振序列，则会影响信号恢复的准确性。
进一步地，在本申请公开的CS本振序列生成方法应用于接收机时，可以在图1所示流程的基础上进行改进，以使得本申请公开的CS本振序列生成方法能够根据信道对信号的影响，实时调整参数控制码，从而保证接收机能够准确恢复原始信号。
参见图2，图2为本申请实施例公开的另一种CS本振序列生成方法的流程图。该方法包括：
步骤S1：确定CS本振序列初始值。其中，CS本振序列初始值包括N个参数集，N为大于1的整数，一个参数集包括频率、CS本振序列在该频率处的幅度和相位。
步骤S2：对N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码。
步骤S3：利用N个参数控制码生成CS本振序列。其中CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
步骤S4：检测N个目标信道中载波信号的幅度。
其中，N个目标信道为：该CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道。步骤S1中确定的CS本振序列初始值包含了N个频率，这N个频率所对应的N个信道即为要进行信道检测的目标信道。
以需要恢复的载波信号分别在1.88GHz、2.32GHz和2.6GHz，信号带宽为20MHz为例，CS本振序列初始值包含1.84GHz、1.88GHz、2.32GHz、2.6GHz和2.64GHz共五个频点，则步骤S4中要对五个目标信道中载波信号的幅度进行检测，五个目标信道的中心频率分别为1.84GHz、1.88GHz、2.32GHz、2.6GHz和2.64GHz。
实施中，按照预设的时间间隔检测N个目标信道中载波信号的幅度，该时间间隔可以为定值，也可以为按照预设规则变化的数值。
步骤S5：利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值。
实施中，确定CS本振序列在一个频率处的幅度补偿值，可以采用如下方式：计算第一幅度和第二幅度的差值，确定该差值为CS本振序列在该频率处的幅度补偿值。其中，第一幅度为参考CS本振序列在该频率处的幅度，第二幅度为该频率对应的目标信道中载波信号的幅度。当然，在计算第一幅度和第二幅度的差值后，可以在该差值的基础上进行调整，将调整后的结果作为CS本振序列在该频率处的幅度补偿值。
实施中，参考CS本振序列可以为利用CS本振序列初始值生成的CS本振序列，也可以为最近一次生成的CS本振序列。这里需要说明的是，最近一次生成的CS本振序列可能为利用CS本振序列初始值生成CS本振序列。
步骤S6：利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集。
步骤S7：分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码。
其中，对修正后的参数集进行数字化处理的过程与前述的对参数集进行数字化处理的过程一致。作为一种实现方式，对一个修正后的参数集进行数字化处理的过程，包括：计算修正后的参数集中频率和频率量化精度的比值并转换得到对应的第一二进制数；计算修正后的参数集中幅度和幅度量化精度的比值并转换得到对应的第二二进制数；计算修正后的参数集中相位和相位量化精度的比值并转换得到对应的第三二进制数；将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
步骤S8：利用最近生成的N个参数控制码生成CS本振序列。
这里结合实例进行说明。
在t0时刻，利用CS本振序列初始值生成CS本振序列。
在t0之后的t1时刻，检测N个目标信道中载波信号的幅度。
利用t1时刻检测到的N个目标信道中载波信号的幅度，计算CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值。其中，计算CS本振序列在某个频率处的幅度补偿值的过程包括：计算利用CS本振序列初始值生成的CS本振序列在该频率处的幅度与该频率对应的目标信道中载波信号的幅度的差值。
利用计算得到的CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，对利用CS本振序列初始值生成的CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集。例如：CS本振序列在频点1处的幅度为2，与频点1对应的目标信道中载波信号的幅度为3，则CS本振序列在频点1处的幅度补偿值为1，利用该幅度补偿值对CS本振序列在频点1处的幅度进行修正，频点1处修正后的幅度为3。
在下一个需要生成CS本振序列的时刻，例如t2时刻，对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，利用N个参数控制码生成新的CS本振序列。
在t2时刻之后，检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度、以及利用CS本振序列初始值生成的CS本振序列在N个相应频率处的幅度，确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，利用该N个幅度补偿值对利用CS本振序列初始值生成的CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集。在下一个需要生成CS本振序列的时刻，利用最近得到的修正后的参数集生成新的CS本振序列。
也就是说，检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用N个目标信道中载波信号的幅度、以及CS本振序列初始值中相应频率处的幅度确定N个幅度补偿值，之后利用幅度补偿值对CS本振序列初始值进行相应的修正，得到修正后的参数集，之后利用修正后的参数集生成新的CS本振序列。
或者，在t0时刻之后，检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度、以及最近一次生成的CS本振序列在N个相应频率处的幅度，确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，利用该N个幅度补偿值对最近一次生成的CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集。在下一个需要生成CS本振序列的时刻，利用最近得到的修正后的参数集生成新的CS本振序列。
本申请图2所示CS本振序列生成方法，在图1所示方法的基础上，根据目标信道对载波信号的影响动态调整相应的单音本振信号的幅度，从而对CS本振序列进行实时动态调整，保证接收机能够准确恢复原始信号。
在本申请上述公开的CS本振序列生成方法中，利用N个参数控制码生成CS本振序列可以采用以下方式：以并行方式生成与N个参数控制码对应的单音本振信号；之后，对生成的N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
在这种情况下，信号发生装置的结构较为复杂，但是信号发生装置能够以并行方式生成N个单音本振信号，因此，能够缩短生成CS本振序列所需的时间。
另外，在本申请上述公开的CS本振序列生成方法中，利用N个参数控制码生成CS本振序列，也可以采用如下方式：以串行形式生成与N个参数控制码对应的单音本振信号；之后，对生成的N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
在这种情况下，信号发生装置的结构较为简单，生成CS本振序列的所需的时间稍长。
本申请上述公开了CS本振序列生成方法，本申请还公开相应的CS本振序列生成装置。利用该CS本振序列生成装置能够简化调整CS本振序列的过程。
参见图3，图3为本申请实施例公开的一种CS本振序列生成装置的结构示意图。该CS本振序列生成装置包括控制器10和信号发生器20。
其中：
控制器10确定CS本振序列初始值，该本振序列初始值包括N个参数集，N为大于1的整数，其中一个参数集包括频率、CS本振序列在该频率处的幅度和相位，控制器10分别对N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码。
CS本振序列初始值包括多个频率，以及CS本振序列在各个频率处的幅度和相位，本申请中将一个频率、以及CS本振序列在该频率处的幅度和相位作为一个参数集。控制器10生成的参数控制码由CS本振序列的频率、以及该频率处的幅度和相位确定。
信号发生装置20利用控制器10输出的N个参数控制码生成CS本振序列，该CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
本申请公开的CS本振序列生成装置在生成CS本振序列过程中，每个参数控制码都是独立的，利用参数控制码生成的单音本振信号的过程也是独立的，通过调整参数集中的频率、以及CS本振序列在该频率处的幅度和相位，就可以生成新的参数控制码，相应的生成新的单音本振信号，完成CS本振序列在某一频率处的幅度和相位的调整，简化了调整CS本振序列的过程，也使得调整CS本振序列的操作更加灵活。另外，接收机可以利用本申请公开的装置生成的CS本振序列恢复信号，能够降低接收机的白噪声，提高解调的信噪比。并且，本申请公开的CS本振序列生成装置的硬件复杂度较低。
这里需要说明的是，本申请图3所示的CS本振序列生成装置，应用于任何一种需要使用CS本振序列的信号收发设备，例如发射机和接收机。
实施中，控制器10可以采用多种方式对参数集进行数字化处理以得到相应的参数控制码。
例如，控制器10对一个参数集进行数字化处理，包括：控制器计算该参数集中频率和频率量化精度的比值并转换得到对应的第一二进制数，计算该参数集中幅度和幅度量化精度的比值并转换得到对应的第二二进制数，计算该参数集中相位和相位量化精度的比值并转换得到对应的第三二进制数，将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
或者，控制器10通过查找预存的频率和二进制数的映射关系确定该参数集中频率对应的第一二进制数，通过查找预存的幅度和二进制数的映射关系确定该参数集中幅度对应的第二二进制数，通过查找相位和二进制数的映射关系确定该参数集中相位对应的第三二进制数，将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
实施中，可以根据实际需要将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照预设的顺序连接构成参数控制码。例如：可以将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数依次连接构成参数控制码，也可以将第一二进制数、第三二进制数和第二二进制数依次连接构成参数控制码。
另外，在实施中也可以根据实际需要将第一二进制数、第二二进制数和第三二进制数按照特定顺序排列，并在相邻两个二进制数之间添加特定的二进制序列(如00、111)进行连接构成参数控制码。
进一步地，在本申请公开的CS本振序列生成装置应用于接收机的情况下，可以对控制器10进行改进，以使得本申请公开的CS本振序列生成装置能够根据信道对信号的影响，实时调整参数控制码，从而保证接收机能够准确恢复原始信号。
具体的，控制器10还用于：
检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集，分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，并向信号发生装置20传输处理得到的N个参数控制码。其中，N个目标信道为：CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道。
信号发生装置20利用控制器10输出的N个参数控制码生成N个单音本振信号，对N个单音本振信号进行叠加，得到CS本振序列。并且，该CS本振序列各频率处的幅度与修正后的幅度一致。
其中，参考CS本振序列可以为利用CS本振序列初始值生成的CS本振序列，也可以为最近一次生成的CS本振序列。
实施中，控制器10确定CS本振序列在一个频率处的幅度补偿值，可以采用多种方式，例如：控制器10计算第一幅度和第二幅度的差值，确定该差值为CS本振序列在该频率处的幅度补偿值。其中，第一幅度为参考CS本振序列在该频率处的幅度，第二幅度为该频率对应的目标信道中载波信号的幅度。
本申请上述公开的CS本振序列生成装置根据目标信道对载波信号的影响动态调整相应的单音本振信号的幅度，从而对CS本振序列进行实时动态调整，保证接收机能够准确恢复原始信号。
本申请上述公开的各个CS本振序列生成装置中，信号发生装置20可以采用多种结构实现。下面分别结合图4和图5进行说明。
在图4所示的CS本振序列发生装置中，信号发生装置20包括频率合成器21和并行设置的多个信号发生器22。其中，多个信号发生器22分别与控制器10和频率合成器21连接。控制器10将N个参数控制码并行输出至多个信号发生器22，多个信号发生器22生成与其接收到的参数控制码对应的单音本振信号，频率合成器23对多个信号发生器22生成的单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
也就是说，控制器10向N个信号发生器22各输出N个参数控制码中的一个，控制器10向不同的信号发生器22输出的是不同的参数控制码。信号发生器22生成与接收到的参数控制码对应的单音本振信号，该单音本振信号的频率与该信号发生器22接收到的参数控制码所对应的参数集中的频率一致，该单音本振信号的幅度与该信号发生器22接收到的参数控制码所对应的参数集中的幅度一致，该单音本振信号的相位与该信号发生器22接收到的参数控制码所对应的参数集中的相位一致。
这里需要说明的是，控制器10向信号发生器22输出的N个参数控制码可以为利用CS本振序列初始值中的N个参数集得到的参数控制码，也可以为利用修正后的N个参数集得到的参数控制码。
图4所示的CS本振序列发生装置中，信号发生装置20包括频率合成器21和并行设置的多个信号发生器22，多个信号发生器22能够同时执行生成单音本振信号的操作，频率合成器21对信号发生器22生成的单音本振信号进行叠加即可得到CS本振序列。由于信号发生器22能够同时执行生成单音本振信号的操作，因此，能够缩短生成CS本振序列所需的时间。
实施中，信号发生器22可以采用单音信号发生器，也可以采用多音信号发生器。例如，信号发生器22可以采用DDS(直接数字式频率合成器)。
在图5所示的CS本振序列发生装置中，信号发生装置20包括多音信号发生器23。其中，控制器10将N个参数控制码依次输出至多音信号发生器23，多音信号发生器23依次生成与接收到的参数控制码对应的单音本振信号，对生成的单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
也就是说，控制器10按照特定的时间间隔将N个参数控制码逐个输出至多音信号发生器23，多音信号发生器23接收到参数控制码后，生成与该参数控制码对应的单音本振信号，多音信号发生器23在生成与N个参数控制码对应的N个单音本振信号后，对N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
这里需要说明的是，控制器10向多音信号发生器23输出的N个参数控制码可以为利用CS本振序列初始值中的N个参数集得到的参数控制码，也可以为利用修正后的N个参数集得到的参数控制码。
图5所示的CS本振序列发生装置中，信号发生装置20包括多音信号发生器23，该多音信号发生器23逐个生成与N个参数控制码对应的单音本振信号，对N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。图5中所示的信号发生装置20的结构更为简单。
实施中，多音信号发生器23可以采用DDS。
本申请还公开一种发射机，该发射机包括控制器和信号发生装置。
其中，控制器确定CS本振序列初始值，该本振序列初始值包括N个参数集，N为大于1的整数，其中一个参数集包括频率、CS本振序列在该频率处的幅度和相位，控制器分别对N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码。信号发生装置利用控制器输出的N个参数控制码生成CS本振序列，该CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
本申请公开的发射机在生成CS本振序列过程中，每个参数控制码都是独立的，利用参数控制码生成的单音本振信号的过程也是独立的，通过调整参数集中的频率、以及CS本振序列在该频率处的幅度和相位，就可以生成新的参数控制码，相应的生成新的单音本振信号，完成CS本振序列在某一频率处的幅度和相位的调整，简化了调整CS本振序列的过程，也使得调整CS本振序列的操作更加灵活。
实施中，发射机中控制器对参数集进行数字化处理的过程、以及信号发生装置的结构和工作过程与前文描述一致，这里不再进行赘述。
本申请还公开一种接收机，该接收机包括控制器和信号发生装置。
其中，控制器确定CS本振序列初始值，该本振序列初始值包括N个参数集，N为大于1的整数，其中一个参数集包括频率、CS本振序列在该频率处的幅度和相位，控制器分别对N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码。信号发生装置利用控制器输出的N个参数控制码生成CS本振序列，该CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
本申请公开的接收机在生成CS本振序列过程中，每个参数控制码都是独立的，利用参数控制码生成的单音本振信号的过程也是独立的，通过调整参数集中的频率、以及CS本振序列在该频率处的幅度和相位，就可以生成新的参数控制码，相应的生成新的单音本振信号，完成CS本振序列在某一频率处的幅度和相位的调整，简化了调整CS本振序列的过程，也使得调整CS本振序列的操作更加灵活。另外，接收机可以利用本申请生成的CS本振序列恢复信号，能够降低接收机的白噪声，提高解调的信噪比。
进一步的，为了提高接收机恢复原始信号的准确度，可以对控制器进行改进，具体的，控制器还用于：检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集，分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，并向信号发生装置20传输处理得到的N个参数控制码。其中，N个目标信道为：CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道。
实施中，接收机中控制器对参数集进行数字化处理的过程、以及信号发生装置的结构和工作过程与前文描述一致，这里不再进行赘述。
本实施例方法所述的功能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设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该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设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (16)
1.一种CS本振序列生成方法，其特征在于，包括：
确定CS本振序列初始值，所述CS本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、所述CS本振序列在所述频率处的幅度和相位，N为大于1的整数；
对所述N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；
利用N个参数控制码生成CS本振序列，所述CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对一个参数集进行数字化处理，包括：
计算该参数集中频率和频率量化精度的比值并转换得到对应的第一二进制数；计算该参数集中幅度和幅度量化精度的比值并转换得到对应的第二二进制数；计算该参数集中相位和相位量化精度的比值并转换得到对应的第三二进制数；
将所述第一二进制数、所述第二二进制数和所述第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测N个目标信道中载波信号的幅度，所述N个目标信道为：所述CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道；
利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值；
利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集；
分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；
利用最近生成的N个参数控制码生成CS本振序列。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定CS本振序列在一个频率处的幅度补偿值，包括：
计算第一幅度和第二幅度的差值，确定所述差值为CS本振序列在该频率处的幅度补偿值；
其中，所述第一幅度为参考CS本振序列在该频率处的幅度，所述第二幅度为该频率对应的目标信道中载波信号的幅度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参考CS本振序列为利用CS本振序列初始值生成的CS本振序列，或者为最近一次生成的CS本振序列。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，利用N个参数控制码生成CS本振序列，包括：
以并行方式生成与N个参数控制码对应的单音本振信号；
对生成的N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，利用N个参数控制码生成CS本振序列，包括：
以串行形式生成与N个参数控制码对应的单音本振信号；
对生成的N个单音本振信号进行叠加得到CS本振序列。
8.一种CS本振序列生成装置，其特征在于，包括控制器和信号发生装置；
所述控制器确定CS本振序列初始值，所述本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、所述CS本振序列在所述频率处的幅度和相位，N为大于1的整数，分别对所述N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；
所述信号发生装置利用所述控制器输出的N个参数控制码生成CS本振序列，所述CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
9.根据权利要求8所述的CS本振序列生成装置，其特征在于，所述控制器对一个参数集进行数字化处理，包括：
所述控制器计算该参数集中频率和频率量化精度的比值并转换得到对应的第一二进制数，计算该参数集中幅度和幅度量化精度的比值并转换得到对应的第二二进制数，计算该参数集中相位和相位量化精度的比值并转换得到对应的第三二进制数，将所述第一二进制数、所述第二二进制数和所述第三二进制数按照预设顺序连接构成参数控制码。
10.根据权利要求8所述的CS本振序列生成装置，其特征在于，所述控制器还用于：
检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集，分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，并向所述信号发生装置传输处理得到的N个参数控制码；
其中，所述N个目标信道为：所述CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道。
11.根据权利要求10所述的CS本振序列生成装置，其特征在于，所述控制器确定CS本振序列在一个频率处的幅度补偿值，包括：
所述控制器计算第一幅度和第二幅度的差值，确定所述差值为CS本振序列在该频率处的幅度补偿值；
其中，所述第一幅度为参考CS本振序列在该频率处的幅度，所述第二幅度为该频率对应的目标信道中载波信号的幅度。
12.根据权利要求8至11中任意一项所述的CS本振序列生成装置，其特征在于，所述信号发生装置包括频率合成器和并行设置的多个信号发生器；
所述控制器将所述N个参数控制码并行输出至所述多个信号发生器；
所述多个信号发生器生成与其接收到的参数控制码对应的单音本振信号；
所述频率合成器对所述多个信号发生器生成的单音本振信号进行叠加获得CS本振序列。
13.根据权利要求8至11中任意一项所述的CS本振序列生成装置，其特征在于，所述信号发生器包括多音信号发生器；
所述控制器将所述N个参数控制码依次输出至所述多音信号发生器；
所述多音信号发生器依次生成与接收到的参数控制码对应的单音本振信号，对生成的单音本振信号进行叠加获得CS本振序列。
14.一种发射机，其特征在于，所述发射机包括控制器和信号发生装置；
所述控制器确定CS本振序列初始值，所述本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、所述CS本振序列在所述频率处的幅度和相位，N为大于1的整数，分别对所述N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；
所述信号发生装置利用所述控制器输出的N个参数控制码生成CS本振序列，所述CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
15.一种接收机，其特征在于，所述接收机包括控制器和信号发生装置；
所述控制器确定CS本振序列初始值，所述本振序列初始值包括N个参数集，其中一个参数集包括频率、所述CS本振序列在所述频率处的幅度和相位，N为大于1的整数，分别对所述N个参数集进行数字化处理得到N个参数控制码；
所述信号发生装置利用所述控制器输出的N个参数控制码生成CS本振序列，所述CS本振序列由N个单音本振信号叠加而成，一个单音本振信号与一个参数控制码对应。
16.根据权利要求15所述的接收机，其特征在于，所述控制器还用于：
检测N个目标信道中载波信号的幅度，利用检测到的N个目标信道中载波信号的幅度确定CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值，利用CS本振序列在N个频率处的幅度补偿值对参考CS本振序列在相应频率处的幅度进行修正，得到修正后的参数集，分别对N个修正后的参数集进行数字化处理得到N个参数控制码，并向所述信号发生装置传输处理得到的N个参数控制码；
其中，所述N个目标信道为：所述CS本振序列初始值中的N个频率所对应的N个信道。
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