一种高速数传系统中同步均衡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107135175A(43)申请公布日2017.09.05(21)申请号201710332164.8(22)申请日2017.05.12(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人王朱伟徐广书高宇方超杨睿哲王露瑶姚海鹏张延华(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧(51)Int.Cl.H04L25/03(2006.01)H04L27/26(2006.01)H04J3/06(2006.01)H04B7/185(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种高速数传系统中同步均衡方法(57)摘要本发明公开一种高速数传系统中同步均衡方法，包括：步骤1、首先对数字基带信号进行大频偏的估计和补偿；步骤2、对大频偏补偿过后的信号进行定时同步，定位最佳的采样时刻；步骤3、使用判决引导算法进行载波同步，以实现剩余载波频偏估计，同时把载波频偏信息反馈至定时同步模块之前，实现剩余频偏补偿纠正；步骤4、利用CMA算法对同步后的信号进行自适应盲宽带均衡。采用本发明的技术方案，减小了误码率和解调损失。CN107135175ACN107135175A权利要求书1/2页1.一种高速数传系统中同步均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、首先对数字基带信号进行大频偏的估计和补偿；步骤2、对大频偏补偿过后的信号进行定时同步，定位最佳的采样时刻；步骤3、使用判决引导算法进行载波同步，以实现剩余载波频偏估计，同时把载波频偏信息反馈至定时同步模块之前，实现剩余频偏补偿纠正；步骤4、利用CMA算法对同步后的信号进行自适应盲宽带均衡。2.如权利要求1所述的高速数传系统中同步均衡方法，其特征在于，步骤1中，使得剩余频偏范围控制在100kHz以内。3.如权利要求1所述的高速数传系统中同步均衡方法，其特征在于，步骤2的定时同步中，接收端符号与原始符号之间存在同步误差ek的计算公式为：其中，上标i、q分别表示信号的实虚部，xk代表当前符号最佳观察点，xk-1代表前一符号最佳观察点，而xk-1/2则为两个相邻符号间的次优最佳观察点。4.如权利要求1所述的高速数传系统中同步均衡方法，其特征在于，步骤3具体为：载波同步采用判决引导算法来实现对剩余频偏的估计，采用判决反馈锁相环，同时把剩余频偏估计值反馈至定时同步输入端，实现对输入信号的频偏补偿；所述基于判决引导的载波同步算法通过判决器和鉴相器实现，其中，所述判决器的工作原理为：首先均衡器输入信号x(n)与估计得到的相偏进行复乘，其中，I和Q分别表示信号的实部和虚部，y(n)代表补偿剩余频偏后信号。判决器对y(n)进行判决，对应到星座点其中，和分别为I和Q判决后星座点对应数值，代表y(n)对应的判决信号。鉴相器的工作原理为：计算y(n)与之间的相偏，对于恒模QPSK信号，有得到，其中，sgn(·)表示符号函数，5.如权利要求4所述的高速数传系统中同步均衡方法，其特征在于，步骤4具体为：依据2CN107135175A权利要求书2/2页卫星宽带通信不存在导频信号及信道实时变化特性，采用CMA自适应盲均衡算法来实现减少或消除码间干扰，降低误码率，采用CMA自适应盲均衡算法时，代价函数设计为：J＝E[(|y(n)|2-R2)]其中，E[]为求期望统计平均，y(n)为均衡器输出符号，R为理想信号包络；均衡器均衡抽头系数更新如下：W(n+1)＝W(n)+μe(n)x(n)其中，x(n)表示均衡器输入信号，W(n)为均衡器抽头系数向量，μ为调整量增益系数，误差e(n)计算如下：e(n)＝y(n)(R2-|y(n)|2)。3CN107135175A说明书1/6页一种高速数传系统中同步均衡方法技术领域[0001]本发明属于高速数据传输卫星通信领域，尤其涉及一种高速数传系统中同步均衡方法，进一步涉及一种宽带卫星通信高速数传系统中的同步均衡方法。背景技术[0002]近年来，高速数据传输技术在深空通信、航天测控、遥感、卫星通信等领域受到高度重视，得到了快速发展和广泛的应用。随着信息技术的发展，各领域对信息传输速率的要求不断提高，相应的解调端的关键技术成为了发展的重点。在高速数传系统中，解调端的定时同步、载波同步及均衡技术是研究及工程实现的关键技术，三者之间即相互关联，又相互制约，如何合理地优化设计三者之间的解调架构和相应算法在研究及工程实践上都存在重要意义。[0003]在高速数传系统中，传统的同步均衡解调架构通常把定时同步、载波同步和均衡技术相互独立设计，依据不同的应用情况，更多考虑的是三者之间的解调顺序关系。一种典型的联合设计方法是先进行定时同步得到接收信号的最佳采样时刻，再把定时同步后的信