[发明专利]相差补偿装置与相差补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及接收信号的相差补偿。

背景技术

在数据通信系统中，从发射机传输至接收机的信号通常是按照各种不同调制方案中的一种调制的。如果接收机中的解调器需要恢复接收信号的载波，则可能需要考虑发射机本地振荡器与接收机本地振荡器之间的频率失真。例如，接收机可能会估计并减少振荡器的频率失真和相位噪声，以改进接收信号的复原效率。

为了估计并减少损伤和噪音，可采用各种各样的数字技术。例如，传输过程中可以在数据符号间插入已知符号，用于在接收器端估计相位和频率误差。例如，这类已知符号称为导频符号。然而，如果(举例来说)振荡器受到增大的相位噪声的影响，这类技术的性能就会削减。此外，如果使用高阶调制码型，这类技术的性能可能不足。为了改进所述技术的性能，可增加导频符号的数量。但这会降低频谱效率。

另一种可能的技术采用闭环电路，其可包括一个锁相环，以改善对数字符号的估计。然而，这种闭环电路在较大相位噪声的情况下，会发生性能衰落。

发明内容

本发明的目标在于，提供一种补偿接收信号相差的有效思路。

该目标通过独立权利要求的特征来实现。从独立权利要求很容易了解其他实施例。

本发明基于一种可以有效确定接收信号相差的判决引导前馈结构。例如，值(尤其是接收信号的复数值)可以映射到映射值，例如正交幅度调制QAM之类的调制方案复数星座点。如果接收信号存在相差，则接收信号的值和映射值不同，通过两者可以得到相差的相关信息。通过(举例来说)复数乘法，将值与映射值相结合，从而估计出相差或从结合结果中提取相差。估计的相差可用于校正或补偿接收信号。

根据第一个方面，本发明涉及一种相差补偿装置，用于补偿接收信号相差。相差补偿装置包括第一相差补偿器和位于所述第一相差补偿器下游的第二误差补偿器。第一相差补偿器用于根据接收信号的值和预定导频值获取接收信号的第一估计相差，以按照所述第一估计误差移位接收信号的相位，并向所述第二相差补偿器提供经过相移的接收信号。第二相差补偿器包括一个延时元件，用于延迟经过相移的接收信号；一个相差估计器，用于提供经过相移的接收信号的第二估计相差；和一个移相器，用于按照所述第二估计相差移位延迟后的经过相移的接收信号的相位。相差估计器包括一个双削波器，用于将经过相移的接收信号的值映射到映射值；一个共轭器，用于共轭映射值或经过相移的接收信号的值，以获取共轭输出值和未处理输出值；一个乘法器，用于将共轭器的共轭输出值和未处理输出值相乘，以获取差别值；以及一个鉴相器，用于确定差别值的相位，以获取第二估计相差。

因此，根据本发明的第一个方面，在相差补偿装置中，第二相差补偿器(举例来说)与第一相差补偿器串联。例如，接收信号的相差首先通过旋转接收信号来补偿，更具体地，按照第一估计相差补偿接收信号的值，随后按照相差估计器的第二估计相差旋转。第二相差补偿器的相差估计在第一相差补偿器的相移输出信号上执行。

在共轭器中，在剩余值未发生变化时，执行一个值的复共轭。如果接收信号的值的相位等于映射值的相位，那么乘算的结果(称为差别值)是无虚部实数。因此，鉴相器可以确定零相差。但是，如果接收信号的值的相位与映射值的相位不同，则乘算得出的差别值将具有虚部。接收信号的相差，尤其是瞬时相差，可通过计算差别值的相位来确定。因此可以轻松确定第二相差。

这种相差补偿装置可以校正或至少可以部分地接收信号的相差，以(举例来说)更好地测定接收信号中的数据符号。通过使用本发明第一个方面的相差估计器，可以有效估计第二相差。通过移相器可以旋转接收信号(尤其在复平面旋转)，以补偿相差。第二相差补偿器亦可称为前馈相差补偿器。

根据第一个方面的第一个实施方式，本发明涉及一种相差补偿装置，其中，相差估计器还包括一个滤波器，用于对鉴相器的输出值进行滤波，以获取估计相差。因此，鉴相器之前的输出值可以加权，以获取估计相差。

滤波器可(举例来说)包括一个低通滤波器。因此，输出值的点状移位可以在估计相差中实现平均。滤波器可(举例来说)包括一个移动平均滤波器。使用移动平均滤波器，可以计算之前不同输出值的均值，以获取估计相差，其中所述之前输出值可有不同加权。根据某些实施方式，针对鉴相器的多个输出值，滤波器可包括多个相同的权重，。在这些实例中，估计相差相当于之前输出值的均值。滤波器可实施为有限脉冲响应FIR滤波器。