置,求出最大值,式中,P i為符號內采樣 序列總功率,Cnil為第m個符號內的第1個采樣序列,P i的最大值對應的下標I test即為最佳 采樣位置,取Itest對應的采樣序列向量,記做S b_band,將其對應的時間序列設置為0, Tsyni, ?T ...M T . d 丄 sym, u 丄 sym 丄 sym,
[0105] (9).基于Sbaseband對信號做頻偏補償。首先依據已知的調制制式和計算得到的 Sbaseband功率,求得幅度最大的星座點幅度的數學期望值,記做Mag _k,則搜索Sbaseband中與 Magpeak幅度相近的符號,比如典型的,幅度在區間[0.98Magpeak,I. IMagpeJ的點,形成一個 新的符號數列Slreak,元素數為Nlreak,及其對應的時間序列,如表2所示。
[0106] 表2時域信號Slreak及其對應的時間序列
[0108] 在實際工程中可以設定循環迭代消除頻率偏移的次數N&,則定義一個參量:首次 參與消除頻偏計算的符號數Mdf3v fi"t,進而定義增長底數factorin(:raasf;,如式(13)所示。
[0110] 第nell次參與頻率偏移消除的符號數
如式(14)所示:
[0111] 其中L」指向下取整,則在該次迭代中選取符號數列Speak中的前
個符號 進行處理。這樣每次處理的符號數都比前一次多。且避免是剛開始一次處理符號太多,符 號誤判導致的算法失效。從而提高了算法整體的穩定性,處理的流程是如下。
[0112] (10).求得參與運算的符號的相位序列,記做Phasefindpeak,然后判決這些參與運算 的符號,求得判決符號的相位序列Phase^ ldW進而使用(15)式求得兩者的相位差。
[0113] Phaseresldual= Phase f indpeak -Phasedecided (15)
[0114] 著時間線性變化的那部分增量就是由于頻率誤差導致的,則將 Phaserasldual對應的時間序列記做t_ldual,則使用(16)式求得本輪運算得到的殘余角頻率, 這個過程類似于做直線擬合求斜率。
[0116] 針對表2所示時域信號Speak的所有元素及其對應的時間序列,復數符號S p對應的 時間點是Sp,進行頻率誤差消除處理,得到新的符號Sp lell處理方法如式(17)所示:
[0117] Splell= Spexp(-j 。residual-ltp ) (17)
[0118] 則形成了新的最外圈符號序列Speak lell.如果解調涉及到濾波器,還需要對濾波器 的時域沖擊響應也進行對應的處理。
[0119] (11).針對Slreak lell依據(14)式選取新的前
個符號進行消除頻率誤差計 算,重復權利要求第9, 10條所述的算法,在這個循環中,顯然Slreak lell替代了原有的S _k,最 終形成了新的S_k Ml (對應的處理符號數是
然后將一^^^帶入下一輪循環 替代Slreak^ll…一般地對應的處理符號數是
一直到設定的第Nell次結 束,最終得到了逐次的殘余角頻率 。residual」>。residual-2 >。residual-3 ~。則總的角頻 率誤差是:
[0121] (12).步驟(11)中最后一輪循環形成甶
,進行系統性相位偏移的計算。 求得參與運算的符號的相位序列,記做Phasefind_k_F,然后判決這些參與運算的符號,求得 判決符號的相位序列Phased_d^F,進而使用(19)式求得兩者的相位差。
[0122] Phasedlff= Phase findpeak F-Phasedeclded F (19)
[0123] 求得所有Phasedlff的平均值,記做Phase dlff_aTC,即是系統性相位偏移。如果有必 要,消除系統性相位偏移的運算可以循環多次累計。
[0124] (13).消除抽樣符號序列的頻率誤差和系統性相位偏移。則就步驟⑶中提及的 符號序列Sbasf3band,其中包含Msyms個復數符號。一般地,設其中第m syms符號為
(對 應的時間為HisynisTsyni),則對每個符號進行如(19)所示處理。
[0126] 則基于Sbaseband形成了新的符號序列S baseband ell.
[0127] (14).將Sb_bandjH乘以一個系數,使得測量序列和判決符號序列的幅度均方根值 相等,進而可以通過比對計算,依據已有的標準化定義,得到誤差矢量幅度(EVM)、幅度誤差 (MagErr)、相位誤差(PhaseErr)等參量,而頻率誤差的計算基于式(18)通過(21)式計算 得到:
[0129] 實施案例
[0130] 利用本發明的方法對數字調制信號進行分析,信號參數和測量參數如表3所示。
[0131] 表3數字調制信號參數和測量參數
[0133] 依據步驟(2)對測量系統采樣速率進行驗證,驗證結果如圖1所示。顯然被測信 號等效頻譜在采樣FFT帶寬內,則通過了驗證;
[0134] 然后根據步驟(3),基于測量系統已知參數進行綜合信噪比(SNR)驗證,結果如圖 2所示,圖3為基于步驟(6)得到帶通射頻采樣的頻譜;
[0135] 圖4基于步驟(7)做數字頻譜搬移后的頻譜(a),和左右對稱補零擴展后的頻譜 (b);
[0136] 圖5基于步驟(8)分析符號內不同采樣點對應的序列的平均功率分析結果;
[0137] 圖6基于步驟⑶分析得到64QAM星座圖,單個符號總采樣51點的第20個對應 的星座圖,即 Sbaseband?
[0138] 圖7基于步驟(9)和(10)做64QAM頻率誤差引起的相移分析,第1次分析;
[0139] 圖8基于步驟(9)和(10)做64QAM頻率誤差引起的相移分析,第2次分析;
[0140] 圖9基于步驟(9)和(10)得到64QAM符號星座圖外圍點,第2次消除頻率誤差;
[0141] 圖10基于步驟(9)和(10)做64QAM頻率誤差引起的相移分析,第11次分析;
[0142] 圖11基于步驟(9)和(10)得到64QAM符號星座圖外圍點,第11次消除頻率誤 差;
[0143] 圖12基于步驟(9)和(10)做64QAM頻率誤差分析共計11次,每次得到的頻率誤 差(或者稱之為殘余載波)增量,顯然是收斂的,這說明了算法的有效性;
[0144] 圖13基于步驟(12)做64QAM系統性相位偏移的計算,每次得到的系統性相位偏 移(簡稱為相移)增量,顯然是收斂的,這說明了算法的有效性;
[0145] 圖15基于步驟(14)對64QAM星座圖進行規范化處理,使得測量序列和判決符號 序列的幅度均方根值相等,據此計算數字調制誤差參量。
[0146] 表4為基于本發明的測量解調結果:
[0149] 以上所述的具體實施例,對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳 細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的具體實施例而已,并不用于限制本發明,凡 在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保 護范圍之內。
【主權項】
1. 一種數字解調和測量分析方法,其特征在于:包括以下步驟: (1) .對一個載波頻率為f。的調制信號以采樣率f;3進行抽樣,設其中N是整數,ΔFe(-1,1),ΔF定義為中絕對值較小的 那一個,函數mod(X,y)是求X被y整除的余數,則采樣以后的信號等效載波頻率為f;,由公 式⑵計算得到: fe=AFfs (2); (2) .假設被采樣的所述調制信號的頻譜范圍為帶寬是B,則采 樣以后的頻譜范圍變為,而采樣率fs對應的采樣帶寬是,則如果 滿足(3)式所示的不等式,則認為該采樣頻率通過頻譜要求校驗;(3) .在通過步驟(2)所述的頻譜校驗的若干種采樣頻率中,選擇出較優的一個采樣頻 率fs; (4) .定義函數t