CN108696464B - 一种iq与4通道tiadc联合失真盲估计与修正方法 - Google Patents

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CN108696464B CN201710228012.3A CN201710228012A CN108696464B CN 108696464 B CN108696464 B CN 108696464B CN 201710228012 A CN201710228012 A CN 201710228012A CN 108696464 B CN108696464 B CN 108696464B
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Abstract

本发明通提供一种IQ与4通道TIADC联合失真盲估计与修正方法,本发明IQ联合多通道TIADC不仅可以提高采样数率和保持高的分辨率,还可以数字化更大带宽的信号。但是由于模拟器件的频率响应失配,在增加的频带中产生各种杂散分量,限制了系统的无杂质动态范围(SFDR)。本发明对失真成分通过数字信号处理(DSP)构建镜像对,再使用基于二阶统计的循环性的镜像频率干扰修正算法进行估计和补偿,不需要任何参考信号,计算简单,补偿效果好。

Description

一种IQ与4通道TIADC联合失真盲估计与修正方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域,更具体地,涉及一种IQ与4通道TIADC联合失真盲估计与修正方法。
背景技术
在当今许多应用中,例如无线通信、雷达和电子战等,模数转换器(Analog-to-Digital Converters,ADC)是很关键的技术。因为数字信号处理相对模拟信号处理提供更大的灵活性,计算能力,再现性,速度和准确性。这些系统的共同趋势是要求更高的数据速率,更大的处理带宽(BW)和更高的分辨率。然而ADC的分辨率和采样速率是一对矛盾体,最高分辨率受限于它的采样速率,高分辨率要求较长的转换时间,而高采样速率要求较短的转换时间。根据目前的 IC设计工艺,要实现高分辨率与高采样速率,我们需要探索一种新结构和新方法的ADC。一种实现高分辨率与超高速采样的重要方法是利用时间交织结构的ADC。
这种多通道时间交织模数转换器是利用M片有着相同采样率FS的单个ADC,采用并行结构,每片ADC以相隔1/(M*FS)的时间进行交织采样,使得整个系统采样率达到单个ADC的M倍。此外,在接收机中,特别是高频信号的接收期间,通常在ADC数字化前,由接收机电路执行频率转换,将高频信号降频转换到基带,即需要下变频操作。因此,接收机中通常使用IQ下变频阶段后,I分支和 Q分支再分别连接TI-ADCs。由于制造工艺本身固有的缺点,每一片ADC不可能完全一样,I分支和Q分支也不可能完全一样,所以必然会使IQ与TIADC系统存在失配误差,从而严重影响了系统的无杂质动态范围(SFDR)和降低了整个系统的信噪比。
通常,接收机中通信复合信号具有循环特性,但是失配的IQ和TIADC破环了信号的循环性,使得实际输出信号中存在其他频率成分,限制了系统的无杂质动态范围。本发明公开了一种IQ与4通道TIADC联合失真盲估计与修正方法,不需要任何参考信号,计算简单,提高系统的无杂质动态范围。本发明的发现和结果有助于增加模拟带宽和ADC系统的转换速率,而不会损失转换精度。
发明内容
本发明提供一种实用、可靠、广泛的IQ与4通道TIADC联合失真盲估计与修正方法,该方法。
为了达到上述技术效果,本发明的技术方案如下:
一种IQ与4通道TIADC联合失真盲估计与修正方法,包括以下步骤:
S1:让接收机信号xRF(t)通过I/Q下变频后再经过4TIADC系统进行采样,采样周期N=4,x(n)带宽限制在pi以内,xRF(t)通过I/Q下变频后输出xI(t)和 xQ(t),经过4TIADC后输出分别为x4I(t)和x4Q(t),则系统总输出为 x4(t)=x4I(t)+jx4Q(t),其中,下变频I分支的冲激响应为gI(t),下变频Q分支的冲激响应为gQ(t),8个ADC的冲激响应为: g0(t)、g1(t)、g2(t)、g3(t),g4(t)、g5(t)、g6(t)、g7(t);
S2:对输出信号X4(jΩ)频谱的第一奈奎斯特区域分析发现,存在8种频谱,分别是K0(jΩ),K1(jΩ),K2(jΩ),K3(jΩ),K4(jΩ),K5(jΩ),K6(jΩ),K7(jΩ),其中,K0(jΩ)是理想基本分量Z(jΩ)的线性失真,其余Kn(jΩ)为频率响应失真分量;
S3:通过对各个频率响应联合失真构造镜像对,采用级联的方式,依次对
K4(jΩ),K2(jΩ),K5(jΩ),K3(jΩ),K7(jΩ),K6(jΩ),K1(jΩ)进行估计与修正。
进一步地,所述步骤S3中对k4(t)进行校正的过程是:
首先,以因子2对x4(t)进行上采样,输出采样结果y4up(t);然后将y4up(t) 经过通带为
Figure GDA0003260907530000021
的带通滤波器h4BP,带通滤波器输出y4a(t);再将上采样结果y4up(t)乘以
Figure GDA00032609075300000210
进行频移得到y4m(t),y4m(t)经过带通滤波器h4BP后输出结果为y4b(t),将y4b(t)取共轭后与y4a(t)相加得到iTI4,这样就构建了具有镜像对的误差识别信号iTI4,为
Figure GDA0003260907530000022
将iTI4输入基于循环性的镜像频率干扰修正算法模块中,使y4m(t)经过由iTI4控制的滤波器w5后得到
Figure GDA0003260907530000023
以因子2对
Figure GDA0003260907530000024
进行下采样,得到频率失真的估计值
Figure GDA0003260907530000025
利用x4(t)减去
Figure GDA0003260907530000026
得到频率失真
Figure GDA0003260907530000027
修正后的输出结果y4(t),频率失真
Figure GDA0003260907530000028
修正后的输出信号
Figure GDA0003260907530000029
进一步地,所述步骤S3中对k2(t)进行校正的过程是:
首先,以因子2对y4(t)进行上采样,输出采样结果y2up(t);然后将y2up(t) 乘以y3(t)
Figure GDA00032609075300000211
进行频移得到y2m(t),经过通带为[-Ωs/2,0]的带通滤波器,带通滤波器输出y2b(t),此时构建了
Figure GDA0003260907530000031
并进行了频移。再将上采样结果 y2up(t)乘以
Figure GDA0003260907530000032
进行频移得到y2n(t),y2n(t)经过带通滤波器后输出结果为y2a(t),此时构建了K2(jΩ)的频移。最后将y2a(t)取共轭后与y2b(t)相加得到iTI2,使
Figure GDA0003260907530000033
的频移和K2(jΩ)的频移构成镜像对。这样就构建了误差识别信号iTI2,为:
Figure GDA0003260907530000034
将iTI2输入基于循环性的镜像频率干扰修正算法模块中,使y2m(t)经过由 iTI2控制的滤波器w2后得到
Figure GDA0003260907530000035
以因子2对
Figure GDA0003260907530000036
进行下采样,得到频率失真 k2(t)的估计值
Figure GDA0003260907530000037
此时完成估计步骤。利用y4(t)减去
Figure GDA0003260907530000038
得到频率失真 k2(t)修正后的输出结果y2(t),此时完成补偿步骤。最终,频率失真k2(t)修正后的输出信号
Figure GDA0003260907530000039
进一步地,所述步骤S3中对k5(t)进行校正的过程是:
将y2(t)乘上
Figure GDA00032609075300000310
进行频移,得到iIT5,表达式为
Figure GDA00032609075300000311
此时,K5(jΩ)频移后频谱和K0(jΩ)频移后的频谱为一对镜像对。所以,这里可以再次使用基于循环性的镜像频率干扰修正算法,将iIT5输入到该算法模块中,使
Figure GDA00032609075300000312
经过滤波器w5,输出值乘以
Figure GDA00032609075300000313
得到频率失真k5(t)的估计值
Figure GDA00032609075300000314
利用y2(t)减去
Figure GDA00032609075300000315
得到频率失真补偿k5(t)后的输出结果y5(t),表达式为
Figure GDA00032609075300000316
进一步地,所述步骤S3中对k3(t)进行校正的过程是:
将y5(t)乘上
Figure GDA00032609075300000317
进行频移再取共轭后得到iIT3(t),表达式为
Figure GDA00032609075300000318
使iIT3(t)经过滤波器w3,输出值乘以
Figure GDA00032609075300000319
得到频率失真k3(t)的估计值
Figure GDA00032609075300000320
此时完成
Figure GDA00032609075300000321
的估计步骤;利用输入信号y5(t)减去
Figure GDA00032609075300000322
得到频率失真k3(t)修正后的输出结果y3(t),此时完成
Figure GDA0003260907530000041
的补偿步骤。
Figure GDA0003260907530000042
进一步地,所述步骤S3中对k7(t)进行校正的过程是:
与k3(t)的矫正过程类似,先频移
Figure GDA0003260907530000043
后频移
Figure GDA0003260907530000044
构建具有镜像对的误差识别信号
Figure GDA0003260907530000045
完成频率失真补偿k7(t)后的输出结果 y7(t),表达式为
Figure GDA0003260907530000046
进一步地,所述步骤S3中对k6(t)进行校正的过程是:
与k2(t)的矫正过程类似,产生误差识别信号:
Figure GDA0003260907530000047
频率失真k6(t)修正后的输出信号
Figure GDA0003260907530000048
进一步地,所述步骤S3中对k1(t)进行校正的过程是:
K1(jΩ)和K0(jΩ)为镜像对,为了识别IQ失真信号k1(t),将具有k1(t)镜像对的y6(t)输入到基于循环性的镜像频率干扰修正算法模块中,k1(t)失真修正后信号输出为
Figure GDA0003260907530000049
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
本发明IQ联合多通道TIADC不仅可以提高采样数率和保持高的分辨率,还可以数字化更大带宽的信号。但是由于模拟器件的频率响应失配,在增加的频带中产生各种杂散分量,限制了系统的无杂质动态范围(SFDR)。本发明对失真成分通过数字信号处理(DSP)构建镜像对,再使用基于二阶统计的循环性的镜像频率干扰修正算法进行估计和补偿,不需要任何参考信号,计算简单,补偿效果好。
附图说明
图1为4通道TIADC频率联合失真结构;
图2为4通道TIADC频率联合失真级联修正示意图;
图3为4通道TIADC的k4(t)失真修正模型结构图;
图4为4通道TIADC的k2(t)失真修正模型结构图;
图5为4通道TIADC的k5(t)失真修正模型结构图;
图6为4通道TIADC的k3(t)失真修正模型结构图;
图7为4通道TIADC的k7(t)失真修正模型结构图;
图8为4通道TIADC的k6(t)失真修正模型结构图;
图9为4通道TIADC的k1(t)失真修正模型结构图;
图10为4通道TIADC的频率联合失真修正实现流程图;
图11为k4(t)失真修正实现流程图;
图12为k5(t)失真修正实现流程图;
图13为k1(t)失真修正实现流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
一种IQ与4通道TIADC联合失真盲估计与修正方法,包括以下步骤:
1.由图1 可知,让接收机信号xRF(t)通过I/Q下变频后再经过4TIADC系统进行采样,采样周期N=4。x(n)带宽限制在pi以内。xRF(t)通过I/Q下变频后输出xI(t)和xQ(t),经过4TIADC后输出分别为x4I(t)和x4Q(t),则系统总输出为 x4(t)=x4I(t)+jx4Q(t)。其中,下变频I分支的冲激响应为gI(t),下变频Q分支的冲激响应为gQ(t),8个ADC的冲激响应为g0(t)、g1(t)、g2(t)、g3(t),g4(t)、g5(t)、 g6(t)、g7(t)。
2.对输出信号X4(jΩ)频谱的第一奈奎斯特区域分析发现,存在8种频谱,分别是K0(jΩ),K1(jΩ),K2(jΩ),K3(jΩ),K4(jΩ),K5(jΩ),K6(jΩ),K7(jΩ)。其中,K0(jΩ)是理想基本分量Z(jΩ)的线性失真,其余Kn(jΩ)为频率响应失真分量。
3.通过对各个频率响应联合失真构造镜像对,采用级联的方式,依次对
K4(jΩ),K2(jΩ),K5(jΩ),K3(jΩ),K7(jΩ),K6(jΩ),K1(jΩ)进行估计与修正。注意,这里对各个频率响应联合失真修正的顺序没有特别的要求,这里只是选择其中的一种。
4.对k4(t)进行校正。K0(jΩ)和K4(jΩ)不是镜像对,则需要对信号x4(t)进行变换。变换过程图5 所示,具体过程为:首先,以因子2对x4(t)进行上采样,输出采样结果y4up(t);然后将y4up(t)经过通带为
Figure GDA0003260907530000061
的带通滤波器h4BP,带通滤波器输出y4a(t);再将上采样结果y4up(t)乘以
Figure GDA0003260907530000062
进行频移得到y4m(t), y4m(t)经过带通滤波器h4BP后输出结果为y4b(t),将y4b(t)取共轭后与y4a(t)相加得到iTI4,这样就构建了具有镜像对的误差识别信号iTI4,为
Figure GDA0003260907530000063
将iTI4输入基于循环性的镜像频率干扰修正算法模块中。使y4m(t)经过由iTI4控制的滤波器w5后得到
Figure GDA0003260907530000064
以因子2对
Figure GDA0003260907530000065
进行下采样,得到频率失真的估计值
Figure GDA0003260907530000066
利用x4(t)减去
Figure GDA0003260907530000067
得到频率失真
Figure GDA0003260907530000068
修正后的输出结果y4(t)。频率失真
Figure GDA0003260907530000069
修正后的输出信号
Figure GDA00032609075300000610
5.对k2(t)进行校正。K2(jΩ)和K0(jΩ)不是镜像对,则需要对输入信号 y4(t)进行变换,构造镜像对。变换过程如图6 所示,具体过程为:首先,以因子2对y4(t)进行上采样,输出采样结果y2up(t);然后将y2up(t)乘以
Figure GDA00032609075300000611
进行频移得到y2m(t),经过通带为[-Ωs/2,0]的带通滤波器,带通滤波器输出 y2b(t),此时构建了
Figure GDA00032609075300000612
并进行了频移。再将上采样结果y2up(t)乘以
Figure GDA00032609075300000613
进行频移得到y2n(t),y2n(t)经过带通滤波器后输出结果为y2a(t),此时构建K2(jΩ) 的频移。最后将y2a(t)取共轭后与y2b(t)相加得到iTI2,使
Figure GDA00032609075300000614
的频移K2(jΩ) 的频移构成镜像对。这样就构建了误差识别信号iTI2,为:
Figure GDA0003260907530000071
将iTI2输入基于循环性的镜像频率干扰修正算法模块中,使y2m(t)经过由 iTI2控制的滤波器w2后得到
Figure GDA0003260907530000072
以因子2对
Figure GDA0003260907530000073
进行下采样,得到频率失真 k2(t)的估计值
Figure GDA0003260907530000074
此时完成估计步骤。利用y4(t)减去
Figure GDA0003260907530000075
得到频率失真 k2(t)修正后的输出结果y2(t),此时完成补偿步骤。最终,频率失真k2(t)修正后的输出信号
Figure GDA0003260907530000076
6.对k5(t)进行校正。K5(jΩ)和K0(jΩ)不是镜像对,则需要对信号y2(t)进行变换,构造镜像对。变换过程如图7 所示。将y2(t)乘上
Figure GDA0003260907530000077
进行频移,得到iIT5,表达式为
Figure GDA0003260907530000078
此时,K5(jΩ)频移后频谱和K0(jΩ)频移后的频谱为一对镜像对。所以,这里可以再次使用基于循环性的镜像频率干扰修正算法,将iIT5输入到该算法模块中,使
Figure GDA0003260907530000079
经过滤波器w5,输出值乘以
Figure GDA00032609075300000710
得到频率失真k5(t)的估计值
Figure GDA00032609075300000711
利用y2(t)减去
Figure GDA00032609075300000712
得到频率失真补偿k5(t)后的输出结果y5(t),表达式为
Figure GDA00032609075300000713
7.对k3(t)进行校正。K3(jΩ)和K0(jΩ)不是镜像对,则需要对输入信号y5(t) 进行变换,构造镜像对。变换过程如图8 所示。将y5(t)乘上
Figure GDA00032609075300000714
进行频移再取共轭后得到iIT3(t),表达式为
Figure GDA00032609075300000715
使iIT3(t)经过滤波器w3,输出值乘以
Figure GDA00032609075300000716
得到频率失真k3(t)的估计值
Figure GDA00032609075300000717
此时完成
Figure GDA00032609075300000718
的估计步骤。利用输入信号y5(t)减去
Figure GDA00032609075300000719
得到频率失真k3(t)修正后的输出结果y3(t),此时完成
Figure GDA00032609075300000720
的补偿步骤。
Figure GDA00032609075300000721
8.对k7(t)进行校正。K7(jΩ)和K0(jΩ)不是镜像对,则需要对信号y3(t)进行变换,构造镜像对。变换过程和k3(t)相似,如图9 所示,只是先频移
Figure GDA0003260907530000081
后频移
Figure GDA0003260907530000082
构建具有镜像对的误差识别信号
Figure GDA0003260907530000083
完成频率失真补偿k7(t)后的输出结果y7(t),表达式为
Figure GDA0003260907530000084
9.对k6(t)进行校正。K6(jΩ)和K0(jΩ)不是镜像对,则需要对信号y7(t)进行变换,构造镜像对。变换过程和k2(t)相似,这里不再重复阐述,如图10 所示。产生误差识别信号
Figure GDA0003260907530000085
最终,频率失真k6(t)修正后的输出信号
Figure GDA0003260907530000086
10.对k1(t)进行校正。K1(jΩ)和K0(jΩ)为镜像对,为了识别IQ失真信号 k1(t),可将具有k1(t)镜像对的y6(t)输入到基于循环性的镜像频率干扰修正算法模块中.k1(t)失真修正后信号输出为
Figure GDA0003260907530000087
如图1所示,这是本发明的联合I/Q时间交织转化器(IQ-TIC)结构示意图,输入信号分别进入I分支和Q分支,再进入4通道TIADCs,每条通道以相同的采样率但不同的采样时刻(相邻通道相差时刻)对高速输入信号采样,最终合并出输出信号,以此实现信号下变频和高速采样的模数转化。图2是使用级联的方式对频率响应失真进行修正。基于循环性的镜像频率干扰修正算法可以估计出镜像失真。该方法是基于两个基本的先决条件:1).无毛刺基带复信号是零均值;2).无毛刺基带复信号是循环性(circular),即它的CACF(complementary auto-correlation function)Cx(τ)=E[x(t)x(t-τ)]=E(x(t)x*(t-τ)*)=0。经过有误差的I/Q下变频和有误差的两通道时间交织模数转换系统(TIADC)后,输出信号没有循环性。该算法的N阶补偿滤波器公式为
Figure GDA0003260907530000088
式中,i(t)为构建的误差识别信号;ci=E[i2c(t)i2c(t)]=[Ci(0),Ci(1),...,Ci(N-1)]T
Figure GDA0003260907530000089
Ri(τ)=E[i(t)i*(t-τ)]是自相关函数;
Figure GDA0003260907530000091
图3到图9分别为k4(t),k2(t),k5(t),k3(t),k7(t),k6(t),k1(t)频率失真构建镜像对的过程与修正失真的结构图。这七种失真同样使用基于循环性的镜像频率干扰修正算法。
本发明为接收机中同相正交下变频联合时间交织转换器,提供了一套实用、可靠、广泛的估计与修正实现方法。整体实现流程如图10所示,由于篇幅的限制,而且构建镜像对过程相似,这里选择三种构建镜像对典型不一样的失真阐述实现流程图,分别如图11,图12,图13所示。从以上的分析可以看出本方法具有很好的自适应性、广泛性和实用性。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件;
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种IQ与4通道TIADC联合失真盲估计与修正方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:让接收机信号xRF(t)通过I/Q下变频后再经过4TIADC系统进行采样,采样周期N=4,x(n)带宽限制在pi以内,xRF(t)通过I/Q下变频后输出xI(t)和xQ(t),经过4TIADC后输出分别为x4I(t)和x4Q(t),则系统总输出为x4(t)=x4I(t)+jx4Q(t),其中,下变频I分支的冲激响应为gI(t),下变频Q分支的冲激响应为gQ(t),8个ADC的冲激响应为:g0(t)、g1(t)、g2(t)、g3(t),g4(t)、g5(t)、g6(t)、g7(t);
S2:对输出信号X4(jΩ)频谱的第一奈奎斯特区域分析发现,存在8种频谱,分别是K0(jΩ),K1(jΩ),K2(jΩ),K3(jΩ),K4(jΩ),K5(jΩ),K6(jΩ),K7(jΩ),其中,K0(jΩ)是理想基本分量Z(jΩ)的线性失真,其余Kn(jΩ)为频率响应失真分量;
S3:通过对各个频率响应联合失真构造镜像对,采用级联的方式,依次对K4(jΩ),K2(jΩ),K5(jΩ),K3(jΩ),K7(jΩ),K6(jΩ),K1(jΩ)进行估计与修正;
其中,Ki(jΩ),i=1,…,7,分别通过处理后,按以上顺序分别与K0(jΩ)构成镜像对;
频域响应失真分量Ki(jΩ),i=1,…,7,依次对应的时域失真表示为:ki(t),i=1,…,7,各个失真分量的校正是在时域进行,因此转为依次对k4(t),k2(t),k5(t),k3(t),k7(t),k6(t),k1(t)进行估计与校正;
所述步骤S3中对k4(t)进行校正的过程是:
首先,以因子2对x4(t)进行上采样,输出采样结果y4up(t);然后将y4up(t)经过通带为
Figure FDA0003536622190000011
的带通滤波器h4BP,带通滤波器输出y4a(t);再将上采样结果y4up(t)乘以
Figure FDA0003536622190000012
进行频移得到y4m(t),y4m(t)经过带通滤波器h4BP后输出结果为y4b(t),将y4b(t)取共轭后与y4a(t)相加得到iTI4,这样就构建了具有镜像对的误差识别信号iTI4,为
Figure FDA0003536622190000021
将iTI4输入基于循环性的镜像频率干扰修正算法模块中估计出w4(t),使y4m(t)输入滤波器w4(t)后得到
Figure FDA0003536622190000022
以因子2对
Figure FDA0003536622190000023
进行下采样,得到频率失真的估计值
Figure FDA0003536622190000024
利用x4(t)减去
Figure FDA0003536622190000025
得到频率失真
Figure FDA0003536622190000026
修正后的输出结果y4(t),频率失真
Figure FDA0003536622190000027
修正后的输出信号
Figure FDA0003536622190000028
所述步骤S3中对k2(t)进行校正的过程是:
首先,以因子2对y4(t)进行上采样,输出采样结果y2up(t);然后将y2up(t)乘以
Figure FDA0003536622190000029
进行频移得到y2m(t),经过通带为
Figure FDA00035366221900000210
的带通滤波器,带通滤波器输出y2b(t),此时构建了
Figure FDA00035366221900000211
并进行了频移,再将上采样结果y2up(t)乘以
Figure FDA00035366221900000212
进行频移得到y2n(t),y2n(t)经过带通滤波器后输出结果为y2a(t),此时构建了K2(jΩ)的频移,最后将y2a(t)取共轭后与y2b(t)相加得到iTI2,使
Figure FDA00035366221900000213
的频移和K2(jΩ)的频移构成镜像对,这样就构建了误差识别信号iTI2,为:
Figure FDA00035366221900000214
将iTI2输入基于循环性的镜像频率干扰修正算法模块估计出滤波器w2(t),使y2m(t)输入w2(t)后得到
Figure FDA00035366221900000215
以因子2对
Figure FDA00035366221900000216
进行下采样,得到频率失真k2(t)的估计值
Figure FDA00035366221900000217
此时完成估计步骤,利用y4(t)减去
Figure FDA00035366221900000218
得到频率失真k2(t)修正后的输出结果y2(t),此时完成补偿步骤,最终,频率失真k2(t)修正后的输出信号
Figure FDA00035366221900000219
所述步骤S3中对k5(t)进行校正的过程是:
将y2(t)乘上
Figure FDA00035366221900000220
进行频移,得到误差识别信号iIT5,表达式为
Figure FDA00035366221900000221
此时,iIT5包含了K5(jΩ)频移与K0(jΩ)的频移的成分,K5(jΩ)频移后频谱和K0(jΩ)频移后的频谱为一对镜像对,由于是时域处理,有了误差识别信号iIT5(t)的表达式再用基于循环性的镜像频率干扰修正算法估计滤波器w5(t),使
Figure FDA0003536622190000031
输入滤波器w5(t),其输出乘以
Figure FDA0003536622190000032
得到频率失真k5(t)的估计值
Figure FDA0003536622190000033
利用y2(t)减去
Figure FDA0003536622190000034
得到频率失真补偿k5(t)后的输出结果y5(t),表达式为
Figure FDA0003536622190000035
所述步骤S3中对k3(t)进行校正的过程是:
将y5(t)乘上
Figure FDA0003536622190000036
进行频移再取共轭后得到iIT3(t),表达式为
Figure FDA0003536622190000037
使iIT3(t)经过滤波器w3(t),其输出乘以
Figure FDA0003536622190000038
得到频率失真k3(t)的估计值
Figure FDA0003536622190000039
此时完成
Figure FDA00035366221900000310
的估计步骤;利用输入信号y5(t)减去
Figure FDA00035366221900000311
得到频率失真k3(t)修正后的输出结果y3(t),此时完成
Figure FDA00035366221900000312
的补偿步骤;
Figure FDA00035366221900000313
这里w3(t)利用iIT3(t)输入基于循环性的镜像频率干扰校正算法模块估计得到;
所述步骤S3中对k7(t)进行校正的过程是:
将y3(t)乘上
Figure FDA00035366221900000314
进行频移再取共轭后,得到包含镜像对的误差识别信号iIT7(t),表达式为
Figure FDA00035366221900000315
使iIT7(t)经过滤波器w7(t),输出值乘以
Figure FDA00035366221900000316
得到频率失真k7(t)的估计值
Figure FDA00035366221900000317
利用y3(t)减去
Figure FDA00035366221900000318
得到校正频率失真k7(t)后的输出结果y7(t),表达式为:
Figure FDA00035366221900000319
其中,w7(t)利用iIT(t)输入基于循环性的镜像频率干扰校正算法模块估计得到;
所述步骤S3中对k6(t)进行校正的过程是:
首先以因子2对y7(t)进行上采样,输出采样结果y6up(t);然后将y6up(t)乘以
Figure FDA00035366221900000320
进行频移得到y6m(t),经过通带为[-Ωs/2,0]的带通滤波器h4BP(t),带通滤波器输出y6b(t),此时构建了K0(jΩ)并进行了频移;另一支路将上采样结果y6up(t)乘以
Figure FDA00035366221900000321
进行频移得到y6n(t),再经过带通滤波器后输出结果为y6a(t),此时构建了K2(jΩ)的频移,最后将y6a(t)取共轭后与y6b(t)相加得到误差识别信号iIT(t),其表示为:
Figure FDA0003536622190000041
该信号包含K0(jΩ)的频移和
Figure FDA0003536622190000042
的频移构成的镜像对;
使y6m(t)经过以iIT作为参考信号的循环性镜像频率干扰修正算法估计出滤波器w6(t)后得到
Figure FDA0003536622190000043
再对
Figure FDA0003536622190000044
乘以
Figure FDA0003536622190000045
进行频移并以因子2对
Figure FDA0003536622190000046
进行下采样,得到频率失真k6(t)的估计值
Figure FDA0003536622190000047
利用y7(t)减去
Figure FDA0003536622190000048
得到频率失真k6(t)校正后的输出结果y6(t)为:
Figure FDA0003536622190000049
所述步骤S3中对k1(t)进行校正的过程是:
y6(t)取共轭后,所形成的
Figure FDA00035366221900000410
为误差识别信号,其已经包含了K5(jΩ)频移与K0(jΩ)的频移,由于是时域处理,有了误差识别信号
Figure FDA00035366221900000411
用基于循环性的镜像频率干扰修正算法估计滤波器w1(t),实现对k1(t)进行估计与校正,k1(t)失真修正后信号输出为
Figure FDA00035366221900000412
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