CN110943951B - 一种用于数据分段解调的相位补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种用于数据分段解调的相位补偿方法。本发明的方法主要为针对分段解调后的数据，通过在相邻两端数据中选择相关区间进行滑动相关，根据相关结果获得绝对值最大值对应的索引位置，从而得到同步点，根据同步点提取数据进行相关，得到补偿相位，将两段数据进行相位补偿后进行拼接，从而保证了信号解调的正确性。

Description

一种用于数据分段解调的相位补偿方法

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种用于数据分段解调的相位补偿方法。

背景技术

在通信系统的接收机中，信号解调是信号处理中十分重要的技术。传统的解调是单线程串行实现的，即处理完一个信号之后再处理下一个信号，后一个信号的处理状态依赖于前一个信号。这对信号处理在效率上是一个制约。尤其对于实时性要求较高的系统，串行解调的速率往往不能满足要求

目前的计算机已经支持多核系统，即在一台计算机中支持多线程的并行计算方式，由此出现了并行的信号解调算法：将数据按照一定长度分段，段与段之间有一定长度的交叠，段内进行串行解调，解调完毕将多段数据去掉交叠之后进行拼接。但是在拼接的时候，后一段数据与前一段数据在相位上会出现不连续的情况，如果不进行处理，将会使后续的符号判决发生严重错误，导致整个解调失败。

数据分段并行解调算法虽然能够大大提升解调效率，但是由于信号的残余频偏的存在，使得非首段信号在解调之后可能出现与前一段数据相位不连续的问题，如果不对该问题进行处理而直接对数据段进行拼接将导致整个解调失效。

发明内容

本发明提供了一种数据分段解调方法及系统，用以解决现有技术中数据分段并行解调算法出现与前一段数据相位不连续，导致整个解调失效的问题。

其具体的技术方案如下：

一种用于数据分段解调的相位补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、数据分段解调后，在一段数据中选择出末尾长度为S的数据作为相关区间数据；初始化起始点测试总次数、起始点测试准确次数、当前测试次数和起始点测试准确率门限；

S2、在步骤S1所选数据的后一段数据中选择一滑动相关的起始点以及截止点，并选择长度为S的数据与步骤S1中选择的相关区间数据做滑动相关，并记录每个相关结果，得到第一相关结果集合，在所述第一相关结果集合中确定出绝对值最大值对应的索引位置；

S3、判断当前测试次数是否达到起始点测试总次数；若是，则进入步骤S7，否则进入步骤S4；

S4、将前一段相关区间位置前移X个数据，将后一段数据的相关起始点和相关截止点分别前移X个数据，在后一段数据中选择长度为S的数据与前一段数据中的相关区间数据做滑动相关，并记录每个相关结果，得到第二相关结果集合，并在第二相关结果集合中查找相关结果绝对值最大值对应的索引位置，将当前测试次数加1；

S5、判断所述第一相关结果中绝对值最大值对应的索引位置与第二相关结果集合中的绝对值最大值对应的索引位置的差值是否等于X；若是，则增加一次起始点测试准确次数；

S6、判断当前测试次数是否达到起始点测试总次数；若是，则进入步骤S7，否则X加1并回到步骤S4；

S7、判断起始点测试准确次数是否超过测试准确率门限，若是，则将确定出的所述索引位置作为同步点，否则，定义数据分段后段与段之间交叠的样点个数为L，设置同步点为L-S；

S8、将后一段数据中从同步点开始提取出长度为S的数据，并与前一段相关区间数据做相关，并对相关结果求补偿相位；

S9、设置后一段数据的拼接起始点为同步点位置加S个数据，根据步骤S8得到的补偿相位从拼接起始点往后补偿相位；

S10、将后一段数据拼接起始点之后的数据放在前一段数据之后，完成拼接。

本发明的有益效果为，可以在对数据进行分段解调之后，对后一段的数据进行相位上补偿，保证了信号解调的正确性。

具体实施方式

下面对本发明技术方案做详细的说明。

本发明的方法包括以下步骤：

S101，在前一段数据中选择出末尾长度为S的数据作为相关区间数据；

选择前一段数据的末尾长度为S的数据作为相关区间数据。设置起始点测试总次数为synTestCnt，起始点测试准确次数synCorrectCnt初始化为1，当前测试次数synCurTestCnt初始化为1。设置起始点测试准确率门限R。

具体来讲，将一段长数据分成m段，段与段之间交叠的样点个数为L，为了保证每段数据解调时能在L个样点内收敛，要求L个样点至少包含5000个符号。将这m段数据进行并行解调之后，能够得到m段经过解调之后的数据。

在第1段数据的末尾选择一段长度为s的数据区间作为相关区间数据。

S102，在后一段数据中选择一滑动相关的起始点以及截止点，并选择长度为S的数据与前一段数据中的相关区间数据做滑动相关，并记录每相关结果，得到第一相关结果集合，并在第一相关结果集合中的确定出绝对值最大值对应的索引位置；

在第2段数据中以L-s-m处为起始点，与第一段数据的相关区间数据进行滑动相关计算。相关的截止点为L-s+m。滑动相关的计算公式为：

其中data1表示第1段数据中的相关区间数据，data2表示第2段数据。

记录滑动相关结果，得到第一相关结果集合，在第一相关结果集合中查找出绝对值最大值对应的索引。该索引位置则对应于两段数据的连接点位置。

S103，判断当前测试次数是否达到起始点测试总次数；

如果当前测试次数达到起始点测试总次数，则执行S107，如果当前测试次数未达到起始点测试总次数，则执行S104。

S104，将前一段相关区间位置前移x个数据。将后一段数据的相关起始点和相关截止点分别前移x个数据，选择长度为s的数据与前一段相关区间数据做滑动相关。记录每一个相关结果，并得到第二相关结果集合，并在第二相关结果集合中查找相关结果绝对值最大值对应的索引位置。将当前测试次数synCurTestCnt加1。

为了保证得到的连接点位置的准确性，通常可以将第1段数据相关区间的位置向前移动，第2段数据的相关起始点和相关截止点也向前移动同样的长度，重新计算相关结果并查找相关结果最大值的索引。如果两次计算出来的索引值差值等于相关区间移动的长度，则认为两次计算的连接点位置是可靠的。

假设第2段的连接点位置索引是idx。计算第2段连接点信号相对于第1段相关区间信号的相偏。首先进行相关运算：

第2段连接点`信号相对于第1段相关区间信号的相偏为：

theta＝-angle(sum)

S105，判断步骤S102与步骤S04中相关结果绝对值最大值对应索引位置的差是否等于x，如果是，则synCorrectCnt加1。

S106，判断当前测试次数synCurTestCnt是否已经达到起始点测试总次数synTestCnt。如果是，进入步骤S107；否则x加1，进入步骤S104。

S107，判断synCorrectCnt是否大于synTestCnt*R，如果是，设置同步点为步骤102得到的索引位置；否则，设置同步点为L-s；

S108，第2段数据从同步点开始提取长度为s的数据，与第1段相关区间数据做相关，对相关结果求相位theta；

第2段信号从连接点开始，往后移s个数据作为拼接起始点，依次补偿theta相偏，再拼接到第1段数据之后。

S109，设置第2段数据的拼接起始点为同步点位置加s个数据，从拼接起始点往后补偿相位theta。

S110，将第2段数据拼接起始点之后的数据放在第1段数据之后，完成拼接。

通过本发明所提供的方法，可以在对数据进行分段解调之后，对后一段的数据进行相位上补偿，保证了信号解调的正确性。

Claims (1)

1.一种用于数据分段解调的相位补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、数据分段解调后，在一段数据中选择出末尾长度为S的数据作为相关区间数据；初始化起始点测试总次数、起始点测试准确次数、当前测试次数和起始点测试准确率门限；

S2、在步骤S1所选数据的后一段数据中选择一滑动相关的起始点以及截止点，并选择长度为S的数据与步骤S1中选择的相关区间数据做滑动相关，并记录每个相关结果，得到第一相关结果集合，在所述第一相关结果集合中确定出绝对值最大值对应的索引位置；

S3、判断当前测试次数是否达到起始点测试总次数；若是，则进入步骤S7，否则进入步骤S4；

S4、将前一段相关区间位置前移X个数据，将后一段数据的相关起始点和相关截止点分别前移X个数据，在后一段数据中选择长度为S的数据与前一段数据中的相关区间数据做滑动相关，并记录每个相关结果，得到第二相关结果集合，并在第二相关结果集合中查找相关结果绝对值最大值对应的索引位置，将当前测试次数加1；

S5、判断所述第一相关结果集合中绝对值最大值对应的索引位置与第二相关结果集合中的绝对值最大值对应的索引位置的差值是否等于X；若是，则增加一次起始点测试准确次数；

S6、判断当前测试次数是否达到起始点测试总次数；若是，则进入步骤S7，否则X加1并回到步骤S4；

S7、判断起始点测试准确次数是否超过测试准确率门限与起始点测试总次数的乘积，若是，则将确定出的所述索引位置作为同步点，否则，定义数据分段后段与段之间交叠的样点个数为L，设置同步点为L-S；

S8、将后一段数据中从同步点开始提取出长度为S的数据，并与前一段相关区间数据做相关，并对相关结果求补偿相位；

S9、设置后一段数据的拼接起始点为同步点位置加S个数据，根据步骤S8得到的补偿相位从拼接起始点往后补偿相位；

S10、将后一段数据拼接起始点之后的数据放在前一段数据之后，完成拼接。