[发明专利]应用于接收机的多相位匹配系统

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种时钟恢复环路系统，尤其涉及一种应用于接收机的多相位匹配系统。

背景技术

在很多通信系统中，采用匹配滤波器进行频谱的成形，如DVB-C、Bluetooth、WiFi等。其要求发送端和接收端的能量进行匹配，以达到在白噪声存在情况下的最佳接收。由于发送和接收是异步系统，所以两者的采样相位不一定会匹配，这样就造成了接收性能的损失。

采用匹配滤波器的接收机制如图1所示，其包括匹配滤波器1’、最佳采样选择器2’、码元判决器3’。匹配滤波器1’用于完成对采样信号的匹配滤波；最佳采样选择器2’用于从匹配滤波器输出信号中选择信噪比最大点；码元判决器3’根据调制模式和最佳采样点的值判断接收到的码元。

其中匹配滤波器1’为最关键的模块，其性能决定整个接收系统的性能。然而它的性能由设计的匹配滤波器与所需要的匹配滤波器之间的相位失配决定，失配越大，性能损失就越大。

设表示匹配滤波器的响应为h(t)，接收端采样信号为x(mT_s)(Ts为采样周期)，则采样信号经过匹配滤波器的输出可以表示为：

y(mTs)＝conv(x(mTs)，h(mTs))。

在接收端要求最佳接收，即要求在信噪比最大的点作为判决点，由于发送和接收是异步的，因此采样时钟存在频率的飘逸和相位差。由于相位差的存在，接受信号的信噪比不能达到最大，通常的解决方法是用插值进行处理，将信号进行插值运算得到的值再输入判决器；由于时钟飘移的存在，使采样相位要根据频率不断变化，为了获得最佳的采样值，要有时钟恢复电路对时钟频率进行跟踪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种应用于接收机的多相位匹配系统，可利用多相位匹配滤波器对接收信号完成匹配最佳接收。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种应用于接收机的多相位匹配系统，该系统包括多相位匹配滤波器、码元判决器、相位误差检测器、环路滤波器、数控振荡器。多相位匹配滤波器有多组滤波器系数，可对多个相位进行匹配滤波，该滤波器对输入信号的不同相位进行匹配，所述系数的选择由一数控振荡器控制；码元判决器用以根据输入的信号选择最佳采样点进行码元判决；相位误差检测器用以根据输入的软判决信号和硬判决信号计算采样点与最佳采样点的相位误差；环路滤波器用以对输入的信号进行滤波，滤除干扰信号，使有用的误差信号进入环路，实现匹配相位的调整和时钟频率的跟踪；数控振荡器用以根据输入的误差信号产生出准确的相位和频率信息，并输出相应的控制信号选择多相位匹配滤波器的不同滤波器系数对输入的信号进行最佳匹配滤波。

作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括误差能量估计器、环路带宽控制器；误差能量估计器用以对输入的误差信号能量进行估计；环路带宽控制器用以根据所述误差能量估计器估计得到的误差信号能量选择环路带宽。

作为本发明的一种优选方案，所述误差能量估计器在设定的时间内对误差的能量进行累加，并与阈值相比较输出相关的控制信号给所述环路带宽控制器；所述环路带宽控制器根据所述误差能量估计器的输入信号选择不同的输出信号到环路滤波器，以控制环路带宽。

作为本发明的一种优选方案，所述环路带宽控制器在误差较大时使环路带宽变大以快速捕捉信号相位；在误差较小时使环路带宽变窄，以准确跟踪相位变化。具体地，如果误差能量估计器输出的能量大于门限值，环路带宽控制器使环路带宽变大以快速捕捉信号相位；当环路快速收敛到较小相位误差，误差估计器输出能量小于门限值时，环路带宽控制器使环路带宽变窄，以准确跟踪相位变化。

作为本发明的一种优选方案，所述环路滤波器包括第一乘法器、第二乘法器、第一加法器、第二加法器、第一延时器；所述环路滤波器的输入信号分别作为所述第一乘法器、第二乘法器的输入信号；所述第一乘法器连接所述第一加法器；所述第二乘法器与第二加法器、第一延时器依次连接，所述第一延时器连接第一加法器、第二加法器。

作为本发明的一种优选方案，所述第一乘法器、第二乘法器分别包括环路带宽控制单元，用以控制环路的带宽。