[发明专利]一种多通道信号同步与分集合并装置及方法

说明书

本发明公开了一种多通道信号同步与分集合并的装置及方法。接收多通道分集信号,根据多路分集信号，计算每路信号信噪比；选择任一支路作为参考信号；对每路信号进行正交下变频和低通滤波；将参考信号与其余通道信号进行内环鉴相及环路滤波；将低通滤波后所有同相支路和正交支路分别进行最大比合并；对最大比合并结果进行外环鉴相及环路滤波；通过若干差模环和整体共模环的共同作用完成多通道信号的合并前同频同相的调整；通过信噪比估计完成每路信号合并时权重的计算，完成最大比合并。该方法实现简单，且能提供较大的合并增益，提高信息传输的质量。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种多通道信号同步与分集合并装置及方法。

背景技术

近几年来，在通信领域，很多的技术都得到了发展和应用，通信质量问题也得到越来越多的关注。当信号在实际的无线通信系统中传输时，多径传输的存在会而使信号产生衰落，衰落会影响通信的质量，多径效应是影响无线通信质量的一个重要因素，多径效应通常会影响信号的传输，然而分集技术可以有效的减弱多径效应带给无线信道的不良的影响。使用分集技术可以获得分集增益，通过获得分集增益来提高通信的质量。

各种分集技术中，最大比合并方法的抗衰落特性最佳，是数字信号处理技术和数字接收技术的主要应用方式。实现最大比合并的关键技术是合并前各路信号要完全同频同相。

目前这种同频同相调整的方法主要有差模较相法，双环锁相法等，差模较相法针对实际传输过程中频率影响相对较小，相位不同导致的累积效应较大的问题，利用锁相环路对两路输入信号进行同相调整。这种方法最突出的问题是忽略了载波频率漂移和传输过程中存在的多普勒频偏，并不能彻底的进行同频同相调整；此外该方法还受制于调制类型，并且只能完成两路信号的相位调整，不满足多通道信号同步与分集合并的要求。

而双环锁相法中，采用差模环来完成2路信号同频同相的锁定，采用共模环来抑制载波频率的漂移和多普勒频偏，较差模较相法更优，能同时完成频相的调整，但同样只适合于两通道信号分集合并的情况。

当涉及到多通道信号的同步时，普通锁相环难以在同一时间内完成多路信号同频同相的处理，会造成合并后信噪比急剧下降的不良后果，影响通信质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道信号同步与分集合并装置及方法，实现简单且同步与分集合并效果较好，扩大了互相关鉴相算法的应用范围，使合并后的信号获取较高的合并增益。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种多通道信号同步与分集合并的装置，包括信噪比估计及权重计算模块、正交下变频模块、低通滤波模块、内环互相关鉴相模块、同相I路最大比合并模块、正交Q路最大比合并模块、外环鉴相模块、环路滤波模块和本地NCO模块；其中：

设通道数为N，信噪比估计及权重计算模块接收N个通道的输入信号，并与同相I路、正交Q路最大比合并模块相连，根据各路信噪比计算出权重系数传输给最大比合并模块；

正交下变频模块、低通滤波模块相连分别与I路及Q路最大比合并模块连接，N个正交下变频模块分别接收N通道中频信号，接收到的N通道中频信号任选一路作为参考信号，设为第q路，1≤q≤N；将每路信号一分为二分别输入乘法器，与各支路对应的本地NCO模块产生的同相正交支路的本振信号相乘，NCO的初始频率由已知的载波中心频率确定；相乘之后的输出信号经过低通滤波模块滤除高频分量，得到N路基带的I路信号和N路基带的Q路信号，分别送至I路最大比合并模块和Q路最大比合并模块进行多路信号的合并处理，得到多通道信号的合并输出；