CN115102815B - 射频信号解调方法、装置、电子设备、存储介质及芯片 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及信号处理技术领域,具体涉及公开了一种射频信号解调方法、装置、电子设备、存储介质及芯片,该方法包括:对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号;基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值;基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号;对所述第二复信号中的实部信号进行解调,得到解调信息。该技术方案可以提高解调灵敏度,降低资源消耗,主要用于解调RFID信号。
Description
技术领域
本公开涉及信号处理技术领域,具体涉及一种射频信号解调方法、装置、电子设备、存储介质及芯片。
背景技术
超高频RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)技术是一种广泛应用于物流、资产管理、物品防伪等等方面的无线通信技术,而RFID技术的核心技术之一就是解调技术。
RFID读写器向电子标签发送读取\写入请求信号后,会接收到电子标签返回的调制后的响应信号,RFID读写器需要对接收的该响应信号进行解调,该响应信号包括同相信号和正交信号,现有的解调技术在接收到响应信号后,通常是对该响应信号中的同相信号和正交信号的能量作比较,然后选择能量大的一路信号作解调,这种解调技术会损失了另一路能量较小的信号的能量,导致最终的解调性能不高。
发明内容
为了解决相关技术中的问题,本公开实施例提供一种射频信号解调方法、装置、电子设备、存储介质及芯片。
第一方面,本公开实施例中提供了一种射频信号解调方法。
具体地,所述方法包括:
对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号;
基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值;
基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号,其中,使用所述信道相位估计值,将所述第一复信号中的同相信号和正交信号的能量通过相位旋转集中至所述第二复信号的实部信号中;
对所述第二复信号中的实部信号进行解调,得到解调信息。
在一种可能的实施方式中,所述基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值,包括:
按照以下公式计算第一复信号F1:
F1=I+j*Q;
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号;
将所述第一复信号中的实部值替换为所述实部值的绝对值,将所述第一复信号中的虚部值替换为所述虚部值与所述实部值的符号值的乘积,得到第三复信号;
针对所述第三复信号中的第i次的N个样点,计算所述N个样点的算术平均值作为第i个复数,所述i取值为1,2,3……,n,所述n为正整数;
计算所述第i个复数的相角值;
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,直至所述相角和满足稳定收敛条件,将所述相角和确定为相位估计值。
在一种可能的实施方式中,所述计算所述第i个复数的相角值,包括:
利用坐标旋转数字计算CORDIC算法计算第i个复数的相角值。
在一种可能的实施方式中,所述从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,包括:
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相位累加值并将相位累加值映射到第一象限或第四象限,得到相角和。
在一种可能的实施方式中,基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号,包括:
按照以下公式计算第二复信号F2:
F2=[cos(-phase)+j*sin(-phase)]*(I+j*Q);
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号,phase是所述信道相位估计值,所述第一复信号F1为F1=I+j*Q。
在一种可能的实施方式中,所述对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号,包括:
使用模数转换器ADC,对所述射频信号中的同相信号和正交信号进行模数转换,得到数字化的同相信号和正交信号;
对所述数字化的同相信号和正交信号进行滤波处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号。
第二方面,本公开实施例中提供了一种射频信号解调装置。
具体地,所述装置包括:
处理模块,被配置为对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号;
估计模块,被配置为基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值;
补偿模块,被配置为基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号,其中,使用所述信道相位估计值,将所述第一复信号中的同相信号和正交信号的能量通过相位旋转集中至所述第二复信号的实部信号中;
解调模块,被配置为对所述第二复信号中的实部信号进行解调,得到解调信息。
在一种可能的实施方式中,所述估计模块被配置为:
按照以下公式计算第一复信号F1:
F1=I+j*Q;
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号;
将所述第一复信号中的实部值替换为所述实部值的绝对值,将所述第一复信号中的虚部值替换为所述虚部值与所述实部值的符号值的乘积,得到第三复信号;
针对所述第三复信号中的第i次的N个样点,计算所述N个样点的算术平均值作为第i个复数,所述i取值为1,2,3……,n,所述n为正整数;
计算所述第i个复数的相角值;
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,直至所述相角和满足稳定收敛条件,将所述相角和确定为相位估计值。
在一种可能的实施方式中,所述估计模块中计算所述第i个复数的相角值的部分被配置为:
利用坐标旋转数字计算CORDIC算法计算第i个复数的相角值。
在一种可能的实施方式中,所述估计模块中从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和的部分被配置为:
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相位累加值并将相位累加值映射到第一象限或第四象限,得到相角和。
在一种可能的实施方式中,所述补偿模块被配置为:
按照以下公式计算第二复信号F2:
F2=[cos(-phase)+j*sin(-phase)]*(I+j*Q);
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号,phase是所述信道相位估计值,所述第一复信号F1为F1=I+j*Q。
在一种可能的实施方式中,所述处理模块被配置为:
使用模数转换器ADC,对所述射频信号中的同相信号和正交信号进行模数转换,得到数字化的同相信号和正交信号;
对所述数字化的同相信号和正交信号进行滤波处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号。
第三方面,本公开实施例提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,其中,所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如第一方面中任一项所述的方法。
第四方面,本公开实施例中提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该计算机指令被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。
第五方面,本公开实施例中提供了一种芯片,所述芯片包括如第一方面中任一项所述的射频信号解调装置。
根据本公开实施例提供的技术方案,可以利用接收的射频信号中的同相信号和正交信号进行信道相位估计,得到信道相位估计值,并通过估计的信道相位估计值对接收的射频信号的第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,相位补偿后得到的第二复信号中,大部分信号都分布在所述第二复信号的实部,虚部仅有少量信号,这样就可以将双路信号即同相信号和正交信号的能量集中到单路即第二复信号中的实部信号,并对所述第二复信号中的实部信号进行解调。与现有技术中仅使用同相信号和正交信号中能量较大的信号进行解调相比,本实施方式中对集中有大部分信号的第二复信号中的实部信号进行解调,能够提高解调灵敏度2~3dB,并充分利用射频信号的同相信号和正交信号,降低资源消耗。
附图说明
结合附图,通过以下非限制性实施方式的详细描述,本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中。
图1示出根据本公开的实施例的射频信号解调方法的流程图。
图2示出根据本公开实施例的射频信号解调装置的结构框图。
图3示出根据本公开的实施例的电子设备的结构框图。
图4示出适于用来实现本公开实施例方法的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下文中,将参考附图详细描述本公开的示例性实施例,以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外,为了清楚起见,在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。
在本公开中,应理解,诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在,并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
另外还需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
上文提及,超高频RFID技术是一种广泛应用于物流、资产管理、物品防伪等等方面的无线通信技术,而RFID技术的核心技术之一就是解调技术。RFID读写器向电子标签发送读取\写入请求信号后,会接收到电子标签返回的调制后的响应信号,RFID读写器需要对接收的该响应信号进行解调,该响应信号包括同相信号和正交信号,现有的解调技术在接收到响应信号后,通常是对该响应信号中的同相信号和正交信号的能量作比较,然后选择能量大的一路信号作解调,这种解调技术会损失了另一路能量较小的信号的能量,导致最终的解调性能不高。
为了解决上述问题,本公开提供了一种射频信号解调方法、装置、电子设备及存储介质。
图1示出根据本公开的实施例的射频信号解调方法的流程图。如图1所示,所述接收号解调方法包括以下步骤S101-S104:
在步骤S101中,对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号;
在步骤S102中,基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值;
在步骤S103中,基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号;
在步骤S104中,对所述第二复信号中的实部信号进行解调,得到解调信息。
在一种可能的实施方式中,所述射频信号解调方法的执行主体为接收机,本实施方式中以该接收机为RFID读写器(也称RFID阅读器)为例进行说明。
在一种可能的实施方式中,RFID读写器是对RFID标签进行读/写操作的设备,用于通过天线接收RFID标签发送的射频信号,对该射频信号进行解调处理,从中解调出RFID标签发送的信息,完成对RFID标签的识别或读/写操作。
在一种可能的实施方式中,由于供电方式不同,该RFID标签可以分为无源RFID标签和有源RFID标签。针对无源RFID标签,当RFID读写器向无源RFID标签传输微波信号后,无源RFID标签可以通过电磁感应线圈获取能量来对自身短暂供电,并将射频信号返回给所述RFID读写器;针对有源RFID标签,该有源RFID标签上电后,会按照预设的规则周期性的进行射频信号发射,当有源RFID标签进入RFID读写器的作用区域,RFID读写器就可以接收到该有源RFID标签发射出来的射频信号。
在一种可能的实施方式中,RFID标签向RFID读写器发送的射频信号是经过IQ(In-phase Quadrature,同相正交)调制的模拟信号,该射频信号包括同相信号和正交信号。该RFID读写器接收到该射频信号后,可以对该射频信号进行处理,得到方便解调的信号即处理后的同相信号和处理后的正交信号,再进行解调。
在一种可能的实施方式中,该射频信号对应的复信号F1可以记为F1=I+j*Q,其中,I是射频信号中处理后的同相信号,Q是射频信号中处理后的正交信号。
在一种可能的实施方式中,发射端即RFID标签发送的载波信号与接收端即RFID读写器接收的载波信号是同源本振的输出信号,接收的载波信号与发射的载波信号有同频不同相的特点,故本实施方式中RFID读写器接收到该射频信号后,可以利用接收的射频信号中的同相信号和正交信号进行信道相位估计,得到信道相位估计值,并通过估计的信道相位估计值对接收的射频信号的第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,使用所述信道相位估计值,可以将所述第一复信号中的同相信号和正交信号的能量通过相位旋转集中至所述第二复信号的实部信号中。
综上可知,使用信道相位估计值进行相位旋转,可以将双路信号即同相信号和正交信号的能量集中到单路即第二复信号中的实部信号,相位补偿后得到的第二复信号中,大部分信号都分布在所述第二复信号的实部,虚部仅有少量信号,此时,可以对所述第二复信号中的实部信号进行解调,与现有技术中仅使用同相信号和正交信号中能量较大的信号进行解调相比,本实施方式中对集中有大部分信号的第二复信号中的实部信号进行解调,能够提高解调灵敏度2~3dB,并充分利用射频信号的同相信号和正交信号,降低资源消耗。
在一种可能的实施方式中,上述方法中的步骤S101,即该对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号,可以实现为以下步骤:
使用ADC(Analog to Digital Converter,模数转换器),对所述射频信号中的同相信号和正交信号进行模数转换,得到数字化的同相信号和正交信号;
对所述数字化的同相信号和正交信号进行滤波处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号。
在该实施方式中,ADC是指将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,该RFID读写器通过天线接收的射频信号是一个模拟信号,需要将该模拟信号通过ADC的采样、保持、量化和编码,转换为数字信号,得到数字化的同相信号和正交信号。
在该实施方式中,该滤波处理主要是进行信号采样速率变换、滤除低频噪声、直流、高频分量等处理。
在一种可能的实施方式中,所述基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值,包括:
按照以下公式计算第一复信号F1:
F1=I+j*Q;
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号;
将所述第一复信号中的实部值替换为所述实部值的绝对值,将所述第一复信号中的虚部值替换为所述虚部值与所述实部值的符号值的乘积,得到第三复信号;
针对所述第三复信号中的第i次的N个样点,计算所述N个样点的算术平均值作为第i个复数,所述i取值为1,2,3……,n,所述n为正整数;
计算所述第i个复数的相角值;
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,直至所述相角和满足稳定收敛条件,将所述相角和确定为相位估计值。
在该实施方式中,可以利用多段射频信号中同向信号和正交信号的平均能量,作反正切计算得到相角值,然后对相位角作累加,就可以跟踪信道相位的缓慢变换,当信道相位收敛时就得到相位估计值。
在该实施方式中,第一复信号F1是该射频信号对应的复信号,即F1=I+j*Q,该第一复信号中的实部值d_re=I,虚部值d_im=Q,当该实部值d_re为正数或0时,该实部值d_re的符号值为1,当该实部值d_re为负数时,该实部值d_re的符号值为-1,如此,将所述第一复信号中的实部值替换为所述实部值的绝对值,将所述第一复信号中的虚部值替换为所述虚部值与所述实部值的符号值的乘积,得到第三复信号F3,即当I=0时,F3=|I|+j*Q,当I不等于0时,F3=|I|+j*Q(|I|/I)。
在该实施方式中,该第一复信号中的I和Q是数字化的离散信号,故该第一复信号也是由多个样点组成的数字化的离散信号,生成的第三复信号F3也是由多个样点组成的数字化的离散信号,可以将该第三复信号F3中的每N个样点划分为一段信号,计算每段信号中N个样点的算术平均值,该算术平均值是一个复数,可以将第i段信号的算术平均值记为第i个复数。示例的,假设N=16,则可以计算第i个复数为:
第i=1个复数:sum(data0+data1+data2+……data14+data15)/16;
第i=2个复数:sum(data16+data17+data18+……data30+data31)/16;
第i=3个复数:sum(data32+data33+data34+……data46+data47)/16;
以此类推,计算得到第i=n个复数,n可以取值为1,2,3,4,5……等等。data0,data1……data47为该第三复信号F3中的前48个样点值。这里需要说明的是,该N也可以是其他值,如N=32等,在此不一一举例说明。
在该实施方式中,可以使用CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer,坐标旋转数字计算)算法计算第i个复数的相角值,示例的,假设第i个复数为A+Bi,那么第i个复数的相角值就是arctan(B/A)。
在该实施方式中,可以记该第i个复数的相角值为phase i,则在计算得到该第i=1个复数时,可以得到该相角和为该第i=1个复数的相角值phase 1,计算得到该第i=2个复数后得到该相角和为phase 1+ phase 2,如此累加各复数的相角值,得到相角和,直至所述相角和满足稳定收敛条件,将所述相角和确定为相位估计值,该稳定收敛条件包括连续M次的相角和均在预定范围内波动,所述M为大于等于2的整数,示例的,该M的取值可以是5至8,该预定范围可以是小于等于0.5度。
在该实施方式中,可以将满足稳定收敛条件的相角和确定为该相位估计值。
本实施方式基于处理后的同相信号和处理后的正交信号,通过上述计算方法来估计信道相位,可以跟踪信道相位的缓慢变化,得到的信道相位估计值更准确,进而对第一复信号的相位补偿更准确,提升解调的可靠性,进一步提高解调灵敏度。
在一种可能的实施方式中,所述从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,包括:
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相位累加值;
若所述相位累加值位于第二象限,则将所述相位累加值映射至第一象限,得到所述相角和;若所述相位累加值位于第三象限,则将所述相位累加值映射至第四象限,得到所述相角和。
在该实施方式中,如果相位累加值位于第二象限,则将该相位累加值映射到第一象限,得到位于第一象限的相角和,相位累加值映射后得到的相角和的正弦值与该相位累加值的正弦值相等;如果相位累加值位于第三象限,则将所述相位累加值映射至第四象限,得到位于第四象限的相角和,相位累加值映射后得到的相角和的正弦值与该相位累加值的正弦值相等。
在一种可能的实施方式中,上述方法中,基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号,包括:
按照以下公式计算第二复信号F2:
F2=[cos(-phase)+j*sin(-phase)]*(I+j*Q);
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号,phase是所述信道相位估计值,所述第一复信号F1为F1=I+j*Q。
在该实施方式中,在估计得到该信道相位估计值phase后,可以以该信道相位估计值phase作为查找表地址,通过存储器中预存的三角函数值查找表,查表得到cos(-phase)和sin(-phase),并代入至上述公式中进行复乘运算,得到第二复信号F2。
在该实施方式中,该三角函数值查找表中可以保留1/8正周期的存储表即可,其他第二、三、四象限的正弦值和余弦值均可以映射到第一象限的正弦值和余弦值,第一象限的π/4~π2的正余弦值求解,也可映射到第一象限0~π/4的正余弦值求解。
图2示出根据本公开的实施例的射频信号解调装置的结构框图。其中,该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。如图2所示,所述射频信号解调装置包括:
处理模块201,被配置为对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号;
估计模块202,被配置为基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值;
补偿模块203,被配置为基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号;
解调模块204,被配置为对所述第二复信号中的实部信号进行解调,得到解调信息。
在一种可能的实施方式中,所述估计模块被配置为:
按照以下公式计算第一复信号F1:
F1=I+j*Q;
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号;
将所述第一复信号中的实部值替换为所述实部值的绝对值,将所述第一复信号中的虚部值替换为所述虚部值与所述实部值的符号值的乘积,得到第三复信号;
针对所述第三复信号中的第i次的N个样点,计算所述N个样点的算术平均值作为第i个复数,所述i取值为1,2,3……,n,所述n为正整数;
计算所述第i个复数的相角值;
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,直至所述相角和满足稳定收敛条件,将所述相角和确定为相位估计值。
在一种可能的实施方式中,所述估计模块中计算所述第i个复数的相角值的部分被配置为:
利用坐标旋转数字计算CORDIC算法计算第i个复数的相角值。
在一种可能的实施方式中,所述估计模块中从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和的部分被配置为:
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相位累加值;
若所述相位累加值位于第二象限,则将所述相位累加值映射至第一象限,得到所述相角和;若所述相位累加值位于第三象限,则将所述相位累加值映射至第四象限,得到所述相角和。
在一种可能的实施方式中,所述补偿模块被配置为:
按照以下公式计算第二复信号F2:
F2=[cos(-phase)+j*sin(-phase)]*(I+j*Q);
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号,phase是所述信道相位估计值,所述第一复信号F1为F1=I+j*Q。
在一种可能的实施方式中,所述处理模块被配置为:
使用模数转换器ADC,对所述射频信号中的同相信号和正交信号进行模数转换,得到数字化的同相信号和正交信号;
对所述数字化的同相信号和正交信号进行滤波处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号。
本装置实施方式中提及的技术术语和技术特征与上述方法实施方式中提及的相同或相似,对于本装置中涉及的技术术语和技术特征的解释和说明可参考上述方法实施方式的解释的说明,此处不再赘述。
本公开还公开了一种电子设备,图3示出根据本公开的实施例的电子设备的结构框图。
如图3所示,所述电子设备300包括存储器301和处理器302,其中,存储器301用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器302执行以实现根据本公开的实施例的方法。
本公开实施例还提供一种芯片,所述芯片包括上述射频信号解调装置,所述芯片可以是任意一种可以实现射频信号解调装置的芯片,所述装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为芯片的部分或者全部。
图4示出适于用来实现本公开实施例方法的计算机系统的结构示意图。
如图4所示,计算机系统400包括处理单元401,其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行上述实施例中的各种处理。在RAM403中,还存储有计算机系统400操作所需的各种程序和数据。处理单元401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
以下部件连接至I/O接口405:包括键盘、鼠标等的输入部分406;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分407;包括硬盘等的存储部分408;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器410上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。其中,所述处理单元401可实现为CPU、GPU、TPU、FPGA、NPU等处理单元。
特别地,根据本公开的实施例,上文描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括计算机指令,该计算机指令被处理器执行时实现上文所述的方法步骤。在这样的实施例中,该计算机程序产品可以通过通信部分409从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质411被安装。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现,也可以通过可编程硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中,这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
作为另一方面,本公开还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例中电子设备或计算机系统中所包含的计算机可读存储介质;也可以是单独存在,未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序,所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (13)
1.一种射频信号解调方法,其特征在于,包括:
对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号;
基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值;
基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号;其中,所述基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号包括:使用所述信道相位估计值,将所述第一复信号中的同相信号和正交信号的能量通过相位旋转集中至所述第二复信号的实部信号中;
对所述第二复信号中的实部信号进行解调,得到解调信息;
其中,所述基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值,包括:
按照以下公式计算第一复信号F1:
F1=I+j*Q;
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号;
将所述第一复信号中的实部值替换为所述实部值的绝对值,将所述第一复信号中的虚部值替换为所述虚部值与所述实部值的符号值的乘积,得到第三复信号;
针对所述第三复信号中的第i次的N个样点,计算所述N个样点的算术平均值作为第i个复数,所述i取值为1,2,3……,n,所述n为正整数;
计算所述第i个复数的相角值;
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,直至所述相角和满足稳定收敛条件,将所述相角和确定为相位估计值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述第i个复数的相角值,包括:
利用坐标旋转数字计算CORDIC算法计算第i个复数的相角值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,包括:
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相位累加值;
若所述相位累加值位于第二象限,则将所述相位累加值映射至第一象限,得到所述相角和;若所述相位累加值位于第三象限,则将所述相位累加值映射至第四象限,得到所述相角和。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号,包括:
按照以下公式计算第二复信号F2:
F2=[cos(-phase)+j*sin(-phase)]*(I+j*Q);
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号,phase是所述信道相位估计值,所述第一复信号F1为F1=I+j*Q。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号,包括:
使用模数转换器ADC,对所述射频信号中的同相信号和正交信号进行模数转换,得到数字化的同相信号和正交信号;
对所述数字化的同相信号和正交信号进行滤波处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号。
6.一种射频信号解调装置,其特征在于,包括:
处理模块,被配置为对接收的射频信号进行处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号;
估计模块,被配置为基于所述处理后的同相信号和所述处理后的正交信号,得到信道相位估计值;
补偿模块,被配置为基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号,所述第一复信号为所述射频信号对应的复信号,其中,所述基于所述信道相位估计值,对第一复信号进行相位补偿,得到第二复信号包括:使用所述信道相位估计值,将所述第一复信号中的同相信号和正交信号的能量通过相位旋转集中至所述第二复信号的实部信号中;
解调模块,被配置为对所述第二复信号中的实部信号进行解调,得到解调信息;
其中,所述估计模块被配置为:
按照以下公式计算第一复信号F1:
F1=I+j*Q;
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号;
将所述第一复信号中的实部值替换为所述实部值的绝对值,将所述第一复信号中的虚部值替换为所述虚部值与所述实部值的符号值的乘积,得到第三复信号;
针对所述第三复信号中的第i次的N个样点,计算所述N个样点的算术平均值作为第i个复数,所述i取值为1,2,3……,n,所述n为正整数;
计算所述第i个复数的相角值;
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和,直至所述相角和满足稳定收敛条件,将所述相角和确定为相位估计值。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述估计模块中计算所述第i个复数的相角值的部分被配置为:
利用坐标旋转数字计算CORDIC算法计算第i个复数的相角值。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述估计模块中从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相角和的部分被配置为:
从i=1开始,累加各复数的相角值,得到相位累加值;
若所述相位累加值位于第二象限,则将所述相位累加值映射至第一象限,得到所述相角和;若所述相位累加值位于第三象限,则将所述相位累加值映射至第四象限,得到所述相角和。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述补偿模块被配置为:
按照以下公式计算第二复信号F2:
F2=[cos(-phase)+j*sin(-phase)]*(I+j*Q);
其中,I是处理后的同相信号,Q是处理后的正交信号,phase是所述信道相位估计值,所述第一复信号F1为F1=I+j*Q。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理模块被配置为:
使用模数转换器ADC,对所述射频信号中的同相信号和正交信号进行模数转换,得到数字化的同相信号和正交信号;
对所述数字化的同相信号和正交信号进行滤波处理,得到处理后的同相信号和处理后的正交信号。
11.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求1至5任一项所述的方法。
12.一种可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机指令,该计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的方法步骤。
13.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括如权利要求6-10任一项所述的射频信号解调装置。
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