[发明专利]一种微波系统的同步与均衡联合设计方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种微波系统的同步与均衡联合设计方法和装置。

背景技术

微波通信(Microwave Communication)是使用微波(波长在0.1毫米至1米之间的电磁波)进行通信的技术。微波通信不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，因此是国家通信网的一种重要通信手段，也广泛适用于各种专用通信网。

由于微波的频率极高，波长又很短，其在空中的传播特性与光波相近，也就是直线前进，遇到阻挡就被反射或被阻断，因此，微波通信的主要方式是视距通信，超过视距以后需要中继转发。一般说来，由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗，每隔50公里左右，就需要设置中继站，将电波放大转发而延伸。这种通信方式，也称为微波中继通信或称微波接力通信。长距离微波通信干线可以经过几十次中继而传至数千公里仍可保持很高的通信质量。

微波通信的主要优点为：

1)通信频段的频带宽，传输信息容量大。微波频段占用的频带约300GHz，而全部长波、中波和短波频段占有的频带总和不足30MHz。一套微波中继通信设备可以容纳几千甚至上万条话路同时工作，或传输电视图像信号等宽频带信号。

2)通信稳定、可靠。当通信频率高于100MHz时，工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对其影响小。由于微波频段频率高，这些干扰对微波通信的影响极小。

3)通信灵活性较大。微波中继通信采用中继方式，可以实现地面上的远距离通信，并且可以跨越沼泽、江河、高山等特殊地理环境。在遭遇地震、洪水、战争等灾祸时，通信的建立及转移都较容易，这些方面比有线通信具有更大的灵活性。

4)天线增益高、方向性强。当天线面积给定时，天线增益与工作波长的平方成反比。由于微波通信的工作波长短，天线尺寸可做得很小，通常做成增益高，方向性强的面式天线。这样可以降低微波发信机的输出功率，利用微波天线强的方向性使微波电磁波传播方向对准下一接收站，减少通信中的相互干扰。

5)投资少、建设快。与其它有线通信相比，在通信容量和质量基本相同的条件下，按话路公里计算，微波中继通信线路的建设费用低，建设周期短。

在微波通信中，接收端的同步与均衡设计都是微波通信极为基础和重要的部分。传统的微波接收端中，同步和均衡设计是两个独立的部分，同步模块完成系统时间及频率同步，均衡模块完成信道补偿。其中，时间同步普遍采用的时域自相关或互相关技术，通过设计特定的同步符号，接收机进行相关搜索，完成时间上同步；频率同步大多建立在时间同步的基础之上，通过设计的同步符号或者导频进行估计；均衡器的设计大多采用分数倍的抽头滤波器实现，一般还会带有反馈机制。这些传统的设计，将同步和均衡完全独立，导致同步设计受到很大限制，当出现同步偏移及恢复时，会导致均衡器重新收敛，致使影响接收解码；同时，时间同步也大都限制在时域范围之内，在恶劣环境下的性能难以保证。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种微波系统的同步与均衡联合设计方法和装置，以完成接收端的同步及均衡。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种微波系统中同步与均衡联合设计方法，包括：

根据频偏估计结果，对接收数据进行频偏补偿；

完成时间粗同步和时间精同步后，根据得到的同步位置调整值调整接收符号的定时位置；并根据所述同步位置调整值对均衡器滤波系数进行移位后，完成信道均衡。

进一步地，所述时间粗同步，具体包括：

缓存接收到的数据，并根据所述数据中发送的两个连续的同步符号，计算延迟相关值；

搜索所述延迟相关值的最大值，所述延迟相关值的最大值所对应的位置即为粗同步结果。

进一步地，所述时间精同步，具体包括：

以粗同步结果为起点，提取N个接收数据并进行快速傅立叶变换(FFT)，得到第一频域符号序列；

对本地存储的同步符号进行FFT变换后，得到第二频域符号序列；

对所述第一频域符号序列与所述第二频域符号序列的比值进行逆快速傅立叶变换(IFFT)，得到时域冲击响应；

搜索所述时域冲击响应的最大值，所述时域冲击响应的最大值所对应的位置即为所述同步位置调整值。

进一步地，所述的根据所述同步位置调整值对均衡器滤波系数进行移位，具体包括：

如果所述同步位置调整值d＝0，则均衡器滤波系数保持不变；

如果d＞0，则将均衡器滤波系数左移d个数据；