CN108111457A - 用于带宽受限条件下的高速解调的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于带宽受限条件下的高速解调的装置，包括测试信源单元、解调中频单元、AD变换单元、解调同步单元、非理想信道补偿单元、译码单元、自测单元。该装置涉及通信领域中伪随机序列技术、正交调制技术、信道模拟技术、AD变换技术、时钟恢复技术、载波恢复技术、非理想信道补偿技术、LDPC编译码技术。测试信源单元产生调制信号；解调中频单元完成输入信号的电平调整和正交解调；AD变换单元完成解调信号模数转换；解调同步单元完成时钟和载波同步；非理想信道补偿单元完成对信道失真的校正；译码单元完成LDPC高速译码；自测单元进行误码比对。本发明相对传统的高速解调技术具有对信道失真的补偿能力，可模拟多种传输体制，可自环测试，适应性强，操作简单的优点。

Description

用于带宽受限条件下的高速解调的装置
技术领域
本发明涉及通信领域中的一种用于带宽受限条件下的高速解调的装置，特别适用于带宽受限信道条件下星地高速数据传输和宽带通信中高速接收终端的高速解调模块。
背景技术
在带宽受限的星地高速数据传输和宽带通信系统中，应该尽量选择高阶调制体制进行传输，以达到节约带宽，提高传输速率的目的。但高阶调制体制对功放非线性失真非常敏感，会引入非线性失真。在以前的系统中，不具备非理想信道补偿功能，只能依靠功率回退解决非线性失真，但这样会造成功率浪费。在以前的系统中，不具备复杂信道模拟功能，不具备信道失真补偿功能，不能选择不同的编译码参数，不同的调制体制，不能测试不同信道条件下的误码率指标，使高速解调技术工程适用范围大大降低。用于带宽受限条件下的高速解调的装置在带宽受限的星地高速数据传输和宽带通信系统中有着重要作用，可以模拟不同的发射信号源和不同的信道失真模型，具备非理想信道补偿功能，可以根据不同的信道条件选择不同的编译码方式和调制体制，具备完善的自测功能，降低操作难度，缩短通信终端工程开发时间，提高了高速解调技术的适用范围。
发明内容
本发明的目的在于改进上述背景技术中的不足之处而提供的一种用于带宽受限条件下的高速解调的装置。本发明还具有功能齐全、操作简单、适用范围广的特点。
本发明的目的是这样实现的：
用于带宽受限条件下的高速解调的装置，包括测试信源单元1、解调中频单元2、AD变换单元3、解调同步单元4、非理想信道补偿单元5、译码单元6和自测单元7；其特征在于：所述的测试信源单元1将自己产生的中频调制信号输出至解调中频单元2；解调中频单元2对测试信源单元1输出的中频调制信号或者外部输入的中频调制信号进行正交解调，并将正交解调后得到的基带模拟信号输出至AD变换单元3；AD变换单元3对基带模拟信号进行AD转换，并将转换得到的数字信号输出至解调同步单元4；解调同步单元4对数字信号进行时钟载波同步处理，将同步后数据输出至非理想信道补偿单元5；非理想信道补偿单元5将同步后数据进行信道补偿，并将信道补偿结果输至给译码单元6；译码单元6对信道补偿结果进行译码，并将译码结果输至给自测单元7；自测单元7将自己产生的伪随机序列和译码结果进行比较，显示误码率，并将译码结果输出。
其中，测试信源单元1包括基带处理模块8、DA转换模块9和中频处理模块10；其中基带处理模块8产生基带数字波形，并将基带数字波形输出至DA转换模块9；DA转换模块9将基带数字波形完成DA转换，生成模拟信号，并将模拟信号输出至中频处理模块10；中频处理模块10用于将模拟信号进行正交调制、加噪、信道失真，产生中频调制信号，并将中频调制信号输出至解调中频单元2。
其中，解调中频单元2包括AGC模块11和正交解调模块12；其中AGC模块11将接收的外部调制中频信号或信源测试单元中频调制信号进行自动电平调整，并将调整后的中频调制信号输出给正交解调模块12；正交解调模块12将调整后的中频调制信号进行正交解调，并将正交解调后得到的基带模拟信号输出至AD变换单元3。
其中，AD变换单元3包括AD变换模块13和I/O延迟调整模块14；AD变换模块13对基带模拟信号进行模数转换，将转换后得到的基带数字信号输出至I/O延迟调整模块14；I/O延迟调整模块14对基带数字信号进行时序调整，将调整后的基带数字信号输出至解调同步单元4。
其中，解调同步单元4包括时钟同步模块15和载波同步模块16；时钟同步模块15对输入的基带数字信号进行时钟误差提取，完成时钟同步，时钟同步后提取峰值信号并传送给载波同步模块16；载波同步模块16利用峰值信号进行载波误差提取，完成载波同步，同时将同步后的数据输出给非理想信道补偿单元5。
其中，非理想信道补偿单元5包括信道失真检测模块17和信道失真补偿模块18；信道失真检测模块17对同步后的数据进行信道失真检测，产生非理想信道补偿参数，并将非理想信道补偿参数和同步后的数据输出至信道失真补偿模块18；信道失真补偿模块18根据得到的非理想信道补偿参数对同步后的数据进行失真补偿，将信道补偿结果输出至译码单元6。
其中，译码单元6包括输入缓冲模块19、译码模块20和输出缓冲模块21；其中输入缓冲模块19将接收的信道补偿结果缓冲存储、组帧，并将组帧数据输出给译码模块20；译码模块20对组帧数据进行译码，并将译码结果输出至输出缓冲模块；输出缓冲模块21将译码结果进行缓存、成帧，并输出至自测单元7。
其中，自测单元7包括伪码产生模块22和检测对比模块23；其中伪码产生模块22产生伪随机序列输出至检测对比模块23；检测对比模块23将接收的译码结果和伪随机序列进行比对，显示误码率，并将译码结果作为最终处理结果输出。
本发明与背景技术相比具有如下优点：
1.本发明中调制体制参数、编译码参数可自适应变化，无需人工干预，可适应不同信道条件需求。
2.本发明中集成了非理想信道补偿模块，可以更好适应畸变信道传输需求，具备更强抗干扰能力。
3.本发明集成了信道模拟模块，可以模拟不同的传输信道条件，有利于快速工程开发。
附图说明
图1是本发明的原理方框图。
图2是本发明测试信源单元的电原理图。
图3是本发明解调中频单元的电原理图。
图4是本发明AD变换单元的电原理图。
图5是本发明解调同步单元的电原理图。
图6是本发明非理想信道补偿单元的电原理图。
图7是本发明译码单元的电原理图。
图8是本发明自测单元的电原理图。
具体实施方式
参照图1至图8，用于带宽受限条件下的高速解调的装置，包括测试信源单元1、解调中频单元2、AD变换单元3、解调同步单元4、非理想信道补偿单元5、译码单元6和自测单元7；其特征在于：所述的测试信源单元1将自己产生的中频调制信号输出至解调中频单元2；解调中频单元2对测试信源单元1输出的中频调制信号或者外部输入的中频调制信号进行正交解调，并将正交解调后得到的基带模拟信号输出至AD变换单元3；AD变换单元3对基带模拟信号进行AD转换，并将转换得到的数字信号输出至解调同步单元4；解调同步单元4对数字信号进行时钟载波同步处理，将同步后数据输出至非理想信道补偿单元5；非理想信道补偿单元5将同步后数据进行信道补偿，并将信道补偿结果输至给译码单元6；译码单元6对信道补偿结果进行译码，并将译码结果输至给自测单元7；自测单元7将自己产生的伪随机序列和译码结果进行比较，显示误码率，并将译码结果输出。
其中，测试信源单元1包括基带处理模块8、DA转换模块9和中频处理模块10；其中基带处理模块8产生基带数字波形，并将基带数字波形输出至DA转换模块9；DA转换模块9将基带数字波形完成DA转换，生成模拟信号，并将模拟信号输出至中频处理模块10；中频处理模块10用于将模拟信号进行正交调制、加噪、信道失真，产生中频调制信号，并将中频调制信号输出至解调中频单元2。
其中，解调中频单元2包括AGC模块11和正交解调模块12；其中AGC模块11将接收的外部调制中频信号或信源测试单元中频调制信号进行自动电平调整，并将调整后的中频调制信号输出给正交解调模块12；正交解调模块12将调整后的中频调制信号进行正交解调，并将正交解调后得到的基带模拟信号输出至AD变换单元3。
其中，AD变换单元3包括AD变换模块13和I/O延迟调整模块14；AD变换模块13对基带模拟信号进行模数转换，将转换后得到的基带数字信号输出至I/O延迟调整模块14；I/O延迟调整模块14对基带数字信号进行时序调整，将调整后的基带数字信号输出至解调同步单元4。
其中，解调同步单元4包括时钟同步模块15和载波同步模块16；时钟同步模块15对输入的基带数字信号进行时钟误差提取，完成时钟同步，时钟同步后提取峰值信号并传送给载波同步模块16；载波同步模块16利用峰值信号进行载波误差提取，完成载波同步，同时将同步后的数据输出给非理想信道补偿单元5。
其中，非理想信道补偿单元5包括信道失真检测模块17和信道失真补偿模块18；信道失真检测模块17对同步后的数据进行信道失真检测，产生非理想信道补偿参数，并将非理想信道补偿参数和同步后的数据输出至信道失真补偿模块18；信道失真补偿模块18根据得到的非理想信道补偿参数对同步后的数据进行失真补偿，将信道补偿结果输出至译码单元6。
其中，译码单元6包括输入缓冲模块19、译码模块20和输出缓冲模块21；其中输入缓冲模块19将接收的信道补偿结果缓冲存储、组帧，并将组帧数据输出给译码模块20；译码模块20对组帧数据进行译码，并将译码结果输出至输出缓冲模块；输出缓冲模块21将译码结果进行缓存、成帧，并输出至自测单元7。
其中，自测单元7包括伪码产生模块22和检测对比模块23；其中伪码产生模块22产生伪随机序列输出至检测对比模块23；检测对比模块23将接收的译码结果和伪随机序列进行比对，显示误码率，并将译码结果作为最终处理结果输出。
本发明简要工作原理如下：
用于带宽受限条件下的高速解调的装置可完成不同码率、不同调制体制的自适应解调、译码，可以适应连续、突发等不同的传输方式，可完成调制解调自测。编码效率、迭代次数、调制方式等参数既可以人工设置，也可以根据信道条件自适应变化。测试信源模块发出不同体制模拟不同信道的调制信号，解调中频模块完成正交解调，然后经过AD变换。AD变换后的数据进行时钟载波恢复，恢复后数据进行非理想信道补偿，信道补偿后输出给译码器，进行自适应译码，译码后数据进入自测模块比对，显示误码率。

Claims (8)

1.用于带宽受限条件下的高速解调的装置，包括测试信源单元(1)、解调中频单元(2)、AD变换单元(3)、解调同步单元(4)、非理想信道补偿单元(5)、译码单元(6)和自测单元(7)；其特征在于：所述的测试信源单元(1)将自己产生的中频调制信号输出至解调中频单元(2)；解调中频单元(2)对测试信源单元(1)输出的中频调制信号或者外部输入的中频调制信号进行正交解调，并将正交解调后得到的基带模拟信号输出至AD变换单元(3)；AD变换单元(3)对基带模拟信号进行AD转换，并将转换得到的数字信号输出至解调同步单元(4)；解调同步单元(4)对数字信号进行时钟载波同步处理，将同步后数据输出至非理想信道补偿单元(5)；非理想信道补偿单元(5)将同步后数据进行信道补偿，并将信道补偿结果输至给译码单元(6)；译码单元(6)对信道补偿结果进行译码，并将译码结果输至给自测单元(7)；自测单元(7)将自己产生的伪随机序列和译码结果进行比较，显示误码率，并将译码结果输出。
2.根据权利要求1所述的用于带宽受限条件下的高速解调的装置，其特征在于：测试信源单元(1)包括基带处理模块(8)、DA转换模块(9)和中频处理模块(10)；其中基带处理模块(8)产生基带数字波形，并将基带数字波形输出至DA转换模块(9)；DA转换模块(9)将基带数字波形完成DA转换，生成模拟信号，并将模拟信号输出至中频处理模块(10)；中频处理模块(10)用于将模拟信号进行正交调制、加噪、信道失真，产生中频调制信号，并将中频调制信号输出至解调中频单元(2)。
3.根据权利要求1或2所述的用于带宽受限条件下的高速解调的装置，其特征在于：解调中频单元(2)包括AGC模块(11)和正交解调模块(12)；其中AGC模块(11)将接收的外部调制中频信号或信源测试单元中频调制信号进行自动电平调整，并将调整后的中频调制信号输出给正交解调模块(12)；正交解调模块(12)将调整后的中频调制信号进行正交解调，并将正交解调后得到的基带模拟信号输出至AD变换单元(3)。
4.根据权利要求3所述的用于带宽受限条件下的高速解调的装置，其特征还在于：AD变换单元(3)包括AD变换模块(13)和I/O延迟调整模块(14)；AD变换模块(13)对基带模拟信号进行模数转换，将转换后得到的基带数字信号输出至I/O延迟调整模块(14)；I/O延迟调整模块(14)对基带数字信号进行时序调整，将调整后的基带数字信号输出至解调同步单元(4)。
5.根据权利要求4所述的用于带宽受限条件下的高速解调的装置，其特征还在于：解调同步单元(4)包括时钟同步模块(15)和载波同步模块(16)；时钟同步模块(15)对输入的基带数字信号进行时钟误差提取，完成时钟同步，时钟同步后提取峰值信号并传送给载波同步模块(16)；载波同步模块(16)利用峰值信号进行载波误差提取，完成载波同步，同时将同步后的数据输出给非理想信道补偿单元(5)。
6.根据权利要求5所述的用于带宽受限条件下的高速解调的装置，其特征还在于：非理想信道补偿单元(5)包括信道失真检测模块(17)和信道失真补偿模块(18)；信道失真检测模块(17)对同步后的数据进行信道失真检测，产生非理想信道补偿参数，并将非理想信道补偿参数和同步后的数据输出至信道失真补偿模块(18)；信道失真补偿模块(18)根据得到的非理想信道补偿参数对同步后的数据进行失真补偿，将信道补偿结果输出至译码单元(6)。
7.根据权利要求6所述的用于带宽受限条件下的高速解调的装置，其特征还在于：译码单元(6)包括输入缓冲模块(19)、译码模块(20)和输出缓冲模块(21)；其中输入缓冲模块(19)将接收的信道补偿结果缓冲存储、组帧，并将组帧数据输出给译码模块(20)；译码模块(20)对组帧数据进行译码，并将译码结果输出至输出缓冲模块；输出缓冲模块(21)将译码结果进行缓存、成帧，并输出至自测单元(7)。
8.根据权利要求7所述的用于带宽受限条件下的高速解调的装置，其特征还在于：自测单元(7)包括伪码产生模块(22)和检测对比模块(23)；其中伪码产生模块(22)产生伪随机序列输出至检测对比模块(23)；检测对比模块(23)将接收的译码结果和伪随机序列进行比对，显示误码率，并将译码结果作为最终处理结果输出。
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