一種無線信號(hào)接收機(jī)及無線信號(hào)接收方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種無線信號(hào)接收機(jī)，該接收機(jī)具有較大多普勒頻偏補(bǔ)償范圍，能夠進(jìn)一步改善業(yè)務(wù)信道的傳輸質(zhì)量。該接收機(jī)包括：去循環(huán)前綴單元、合并單元和n個(gè)支路處理模塊，所述去循環(huán)前綴單元用于接收下行無線信號(hào)，對(duì)接收的無線信號(hào)進(jìn)行去除循環(huán)前綴處理，并根據(jù)多徑頻偏的不同分為n個(gè)支路信號(hào)，將每一個(gè)支路信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的支路處理模塊；所述每一個(gè)支路處理模塊對(duì)輸入的支路信號(hào)解碼，得到對(duì)應(yīng)支路的解碼信號(hào)并輸入到合并單元；合并單元用于將輸入的各個(gè)支路的解碼信號(hào)進(jìn)行合并，并輸出合并后的信號(hào)。本申請(qǐng)還公開了一種無線信號(hào)接收方法。
【專利說明】一種無線信號(hào)接收機(jī)及無線信號(hào)接收方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種無線信號(hào)接收機(jī)及無線信號(hào)接收方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] LTE系統(tǒng)下行鏈路中采用正交頻分復(fù)用（0FDM)技術(shù)為主要實(shí)現(xiàn)方案，0FDM系統(tǒng) 增加了符號(hào)周期，使得該系統(tǒng)對(duì)頻率偏移更為敏感，對(duì)同步的要求更為嚴(yán)格，否則會(huì)破壞子 載波間的正交性，增加子信道之間的串?dāng)_，從而嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。LTE系統(tǒng)主要目的之一 是要為移動(dòng)用戶提供高速率傳輸，這就對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)高階調(diào)制的傳輸可靠性提出了更高的要 求。而高階信號(hào)的解調(diào)對(duì)頻率偏差較敏感，通常頻率偏差大于50Hz，就會(huì)影響到64QAM的解 調(diào)性能。
[0003] 實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，高速移動(dòng)的終端給通信系統(tǒng)帶來較大的多普勒頻移，給終端的 性能帶來很大的影響。因此，為降低頻率偏移造成的影響，有必要對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行頻率偏移 估計(jì)與補(bǔ)償，保證接收端與發(fā)射端的頻率一致，提高0FDM系統(tǒng)的定時(shí)估計(jì)性能，保證傳輸 質(zhì)量。
[0004]目前，針對(duì)0FDM系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)頻偏估計(jì)的方案主要有基于同步信號(hào)和基于非同步 信號(hào)兩種，LTE系統(tǒng)中基于同步信號(hào)的頻偏估計(jì)方法主要有如下三種：
[0005] 根據(jù)同步信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，進(jìn)而獲得估計(jì)值；
[0006] 基于非導(dǎo)頻符號(hào)的頻偏估計(jì)方法可以利用0FDM符號(hào)的循環(huán)前綴與尾部數(shù)據(jù)求相 關(guān)，進(jìn)而獲得頻偏估計(jì)值；
[0007] 或者，利用導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，進(jìn)而獲得頻偏估計(jì)值。
[0008] 接收機(jī)采用頻偏校正算法進(jìn)行頻偏補(bǔ)償是解決接收機(jī)與發(fā)射機(jī)存在頻偏的常用 方法，但是一般的頻偏校正算法如利用同步信號(hào)，具有一定的頻偏估計(jì)范圍，超出范圍則系 統(tǒng)性能急劇下降，可能造成系統(tǒng)無法工作。在高速鐵路通信系統(tǒng)中，分布式基站的方式是一 種解決小區(qū)切換頻繁的較好方案。在分布式基站系統(tǒng)中，一個(gè)基帶處理單元（BBU)連接多個(gè) 射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU)，當(dāng)高鐵處于兩個(gè)RRU之間時(shí)，即遠(yuǎn)離一個(gè)RRU同時(shí)靠近另外一個(gè)RRU， 終端接收到的兩個(gè)RRU的信號(hào)具有較大多普勒頻偏且頻偏正負(fù)不同，這樣兩個(gè)信號(hào)疊加造 成子載波間干擾，尤其是高階調(diào)制情況下，用上述頻偏校正的方法很難滿足業(yè)務(wù)性能要求。 因而，有必要設(shè)計(jì)一種針對(duì)具有較大多普勒頻偏補(bǔ)償范圍的接收機(jī)，進(jìn)一步改善業(yè)務(wù)信道 的傳輸質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本申請(qǐng)?zhí)峁┝藷o線信號(hào)接收機(jī)，該接收機(jī)具有較大多普勒頻偏補(bǔ)償范圍，能夠進(jìn) 一步改善業(yè)務(wù)信道的傳輸質(zhì)量。
[0010] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種無線信號(hào)接收機(jī)，包括：去循環(huán)前綴單元、合并單元和n 個(gè)支路處理模塊，
[0011] 所述去循環(huán)前綴單元用于接收下行無線信號(hào)，對(duì)接收的無線信號(hào)進(jìn)行去除循環(huán)前 綴處理，并根據(jù)多徑頻偏的不同分為n個(gè)支路信號(hào)，將每一個(gè)支路信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的 支路處理模塊；n為大于或等于2的自然數(shù)；
[0012] 所述每一個(gè)支路處理模塊對(duì)輸入的支路信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的頻偏補(bǔ)償及解碼，得到對(duì) 應(yīng)支路的解碼信號(hào)并輸入到合并單元；
[0013] 合并單元用于將輸入的各個(gè)支路的解碼信號(hào)進(jìn)行合并，并輸出合并后的信號(hào)。
[0014] 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線信號(hào)接收機(jī)，其特征在于，所述n等于2或3。
[0015] 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線信號(hào)接收機(jī)，其特征在于，所述合并單元將輸入的各 個(gè)支路的解碼信號(hào)進(jìn)行合并為：合并單元將輸入的各個(gè)支路的解碼信號(hào)進(jìn)行等增益合并。
[0016] 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線信號(hào)接收機(jī)，其特征在于，所述n等于3時(shí)，第1支路 處理模塊和第3支路處理模塊分別采用正負(fù)最大多普勒頻移進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，第2支路處理 模塊采用同步信號(hào)相關(guān)法進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。
[0017] 較佳地，所述每一個(gè)支路處理模塊包括頻移單元、快速傅里葉變換單元、信道估計(jì) 單元和均衡單元。
[0018] 本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種無線信號(hào)接收方法，包括：
[0019] 接收下行無線信號(hào)，對(duì)接收的無線信號(hào)進(jìn)行去除循環(huán)前綴處理，并根據(jù)多徑頻偏 的不同分為n個(gè)支路信號(hào)；
[0020] 對(duì)每一個(gè)支路信號(hào)分別進(jìn)行頻偏補(bǔ)償及解碼，得到對(duì)應(yīng)支路的解碼信號(hào)；
[0021] 對(duì)各個(gè)支路的解碼信號(hào)進(jìn)行合并，并輸出合并后的信號(hào)。
[0022] 從以上技術(shù)方案可以看出，利用信號(hào)通過多徑信道以后產(chǎn)生不同的頻移，而各多 徑信號(hào)的衰落互不相關(guān)，信道的多普勒頻偏越大，各支路信號(hào)就會(huì)變得越不相關(guān)。接收機(jī)通 過對(duì)接收到的多徑信號(hào)分別進(jìn)行相應(yīng)的頻偏補(bǔ)償，產(chǎn)生不同的分集支路信號(hào)，因此這些合 并的分集支路信號(hào)可以提供分集增益。在高速鐵路通信系統(tǒng)中，采用分布式RRU的基站情 況，通過RRU人為的增加具有不同多普勒頻偏的多徑信號(hào)，因此本申請(qǐng)技術(shù)方案尤其適用 于商速鐵路通"[目系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中高鐵通信系統(tǒng)的分布式基站場(chǎng)景示意圖；
[0024] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的在接收端采用基于多普勒分集的接收機(jī)的框圖；
[0025] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中的高鐵通信通信系統(tǒng)的一種小區(qū)覆蓋場(chǎng)景示意圖；
[0026] 圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提出的多普勒分集接收方法與現(xiàn)有技術(shù)中常用的頻偏校正 算法的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 高速鐵路通信系統(tǒng)中，由于火車可以達(dá)到很高的速度，因此會(huì)伴隨比較大的多普 勒擴(kuò)展，載頻2. 6GHz、300km/h對(duì)應(yīng)的多普勒頻偏為722Hz，此時(shí)信道為快速時(shí)變信道，具有 時(shí)間選擇性。本申請(qǐng)?zhí)岢龅念l偏補(bǔ)償方法，其基本設(shè)計(jì)思想就是利用信號(hào)通過多徑信道以 后產(chǎn)生不同的頻移，而各多徑信號(hào)的衰落互不相關(guān)，信道的多普勒頻偏越大，各支路信號(hào)就 會(huì)變得越不相關(guān)。因此這些合并的分集支路信號(hào)可以提供分集增益。。接收機(jī)通過對(duì)接收 到的多徑信號(hào)分別進(jìn)行相應(yīng)的頻偏補(bǔ)償，產(chǎn)生不同的分集支路信號(hào)，
[0028] 在高速鐵路通信系統(tǒng)中，采用分布式RRU的基站情況，通過RRU人為的增加具有 不同多普勒頻偏的多徑信號(hào)，且在高速情況下，具有較大的多普勒頻偏，通過適當(dāng)?shù)男盘?hào)處 理，就可以得到多條互不相關(guān)的路徑，即可以獲得多普勒分集增益，而頻偏校正只能使接收 端與發(fā)射端的頻偏盡量縮小，并不能獲得額外的增益。
[0029] 為使本申請(qǐng)技術(shù)方案的技術(shù)原理、特點(diǎn)以及技術(shù)效果更加清楚，以下結(jié)合具體實(shí) 施例對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0030] 無線多徑時(shí)變信道沖激響應(yīng)為

【權(quán)利要求】
1. 一種無線信號(hào)接收機(jī)，其特征在于，包括：去循環(huán)前綴單元、合并單元和n個(gè)支路處 理模塊， 所述去循環(huán)前綴單元用于接收下行無線信號(hào)，對(duì)接收的無線信號(hào)進(jìn)行去除循環(huán)前綴處 理，并根據(jù)多徑頻偏的不同分為n個(gè)支路信號(hào)，將每一個(gè)支路信號(hào)分別輸入到對(duì)應(yīng)的支路 處理模塊；n為大于或等于2的自然數(shù)； 所述每一個(gè)支路處理模塊對(duì)輸入的支路信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的頻偏補(bǔ)償及解碼，得到對(duì)應(yīng)支 路的解碼信號(hào)并輸入到合并單元； 合并單元用于將輸入的各個(gè)支路的解碼信號(hào)進(jìn)行合并，并輸出合并后的信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線信號(hào)接收機(jī)，其特征在于，所述n等于2或3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線信號(hào)接收機(jī)，其特征在于，所述合并單元將輸入的各個(gè) 支路的解碼信號(hào)進(jìn)行合并為：合并單元將輸入的各個(gè)支路的解碼信號(hào)進(jìn)行等增益合并。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線信號(hào)接收機(jī)，其特征在于，所述n等于3時(shí)，第1支路處 理模塊和第3支路處理模塊分別采用正負(fù)最大多普勒頻移進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，第2支路處理模 塊采用同步信號(hào)相關(guān)法進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的無線信號(hào)接收機(jī)，其特征在于，所述每一個(gè)支路處 理模塊包括頻移單元、快速傅里葉變換單元、信道估計(jì)單元和均衡單元。
6. -種無線信號(hào)接收方法，其特征在于，包括： 接收下行無線信號(hào)，對(duì)接收的無線信號(hào)進(jìn)行去除循環(huán)前綴處理，并根據(jù)多徑頻偏的不 同分為n個(gè)支路信號(hào)； 對(duì)每一個(gè)支路信號(hào)分別進(jìn)行頻偏補(bǔ)償及解碼，得到對(duì)應(yīng)支路的解碼信號(hào)； 對(duì)各個(gè)支路的解碼信號(hào)進(jìn)行合并，并輸出合并后的信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK104348775SQ201310342713
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】王緒振, 陳新敏 申請(qǐng)人:普天信息技術(shù)研究院有限公司