[发明专利]一种基于等效时间采样的均衡与载波同步方法

权利要求书

1.一种基于等效时间采样的信道均衡技术与载波同步的方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤1、发送端首先发送长度N，符号周期为T_s的伪随机周期导频信号，通过调制后为x_n；

步骤2、对步骤1调制后的信号x_n通过根升余弦滤波器进行成型滤波，得到频谱为X(f)的成型滤波信号，并将所述成型滤波后的信号发送，经过待测信道h(t)后，到达接收端，接收到的信号为y_n；

步骤3、在接收端接收到的信号y_n，采用过采样倍数为M的顺序等效时间采样法对接收到的信号进行采样得到信号r_n，恢复出信号y(n)；通过顺序等效时间采样的方法能够在保持过采样率的前提下有效降低对ADC采样率的要求；

步骤3实现方法为，

步骤3.1、y_n在接收端首先经过高速采样保持器T/H，采样保持器可以提高系统输入带宽，同时保证后续ADC采样时的信号稳定；

步骤3.2、用采样信号e(t)对接收端基带信号进行采样，信号频谱周期延拓；实时采样率为f_e＝1/T_e＝1/(ΔT+N×T_s)的采样信号：

其中ΔT＝T_e-N×T_s为每次采样相比上一次采样在信号周期中的位置延后的时间；

采样后信号r_n频谱周期延拓为：

式(4)中，实时采样率f_e＝1/T_e＝1/(ΔT+N×T_s)，而导频重复频率Δf＝1/(N×T_s)，令M即为等效过采样率；式(4)改写为：

步骤3.3、信号r_n通过低通滤波器对其进行频谱搬移；此时，接收信号频谱重写为：

由于k的范围为[-N,N]，此时的信号带宽降为1/(T_s(MN₁+1))，采样前信号带宽为1/T_s；通过等效时间采样，信号带宽降低为原来的1/(MN₁+1)；此时原始接收频谱等比例收缩在1/(T_s(MN₁+1))带宽范围内，N₁与N成倍数关系，与调制方式有关，各个谱线的对应关系为：

步骤3.4、通过式(7)恢复原始接收信号频谱Y(f)；另外，并通过从时域上重新排列，得到等效采样后信号:

y(iΔT)＝r(i(1+N)ΔT),i∈0,1,2,... (8)

步骤4、对步骤3恢复出来的信号y(n)配合信道估计方法完成信道估计；

步骤5、根据峰值失真准则，以步骤4中得到的信道估计值的逆作为后级均衡器抽头系数的初始值，从而进一步加快发送导频时均衡算法的收敛；信号经过前置CMA消除部分ISI后进入载波环，消除通信过程中可能引入的频偏和相偏；鉴相方式为输入信号先除以判决后信号，消除本身带有的相位，再取虚部，即为残留的载波相位；鉴相输出经低通滤波后控制数控振荡器NCO输出补偿载波，与载波环输入信号相乘后抵消相偏得到载波同步输出b(n)；载波环解决通信中不可避免的频偏和相偏问题，并且通过前置CMA可以让多模算法在较大频偏场景下恢复可用性；

步骤6、恢复出来的信号y(n)经前置CMA初步消除了ISI的影响，经载波恢复消除频偏，输出信号b(n)，但b(n)残留稳态误差很大，此时直接判决将会导致很多错误，进入自适应步进双模式均衡算法(ASS-SMM-DDA)进行再均衡消除码间串扰；ASS-SMM-DDA涉及的两种算法分别为SMMA(分块多模算法)和判决导向算法DDA；先使用SMMA算法，当误差达到阈值，眼图已基本张开时，再切换至DDA算法，降低稳态误差，精确跟踪信道，最后输出信号自适应步进双模式均衡算法在提高收敛速度的同时，能够降低稳态误差，精确跟踪信道。