[实用新型]一种多普勒偏移补偿装置及无线通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信、导航特别是卫星通信和导航的技术领域，具体为无线通信系统及多普勒偏移补偿装置。

背景技术

在无线通信领域，发射机和接收机之间往往存在相对运动，在信号特性上表现为存在载波多普勒偏移和多普勒引起的符号或者位定时偏移。一般情况下，这种多普勒偏移需要在接收机进行估计、跟踪和补偿。

现有文献所公布的方案，均在接收机进行多普勒补偿，其基于将接收机和发射机的相对运动看成是未知参数的认识。但是在实际中，很多时候接收机和发射机的相对运动是已知或者可以预测，这时如果还用上述的在接收机进行多普勒补偿的方案，则算法过于复杂，实现难度太大。因此，有必要设计一种独立于接收机的多普勒补偿的装置，提前根据已知或者预测的发射机和接收机的相对运动信息将多普勒偏移补偿掉，以在接收机的设计中删除多普勒偏移补偿的功能，简化设计，降低成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多普勒偏移补偿装置，其独立于接收机或发射机外，既可以应用于无线通信的发射端也可以应用于无线通信的接收端，并能够减少运算量。为此，本实用新型采用如下技术方案：

一种多普勒偏移补偿装置，其特征在于包括以下4个组成部分：

一颗DSP芯片，其作用是实现将发射机和接收机之间的相对运动转换成实时多普勒偏移参数；

一颗ADC芯片，用作待补偿信号采样；

一颗FPGA芯片，用作多普勒偏移补偿；

一颗DAC芯片，用作将已经经过多普勒偏移补偿的数字信号转换成模拟信号输出；

所述FPGA芯片分别和DSP芯片、ADC芯片、DAC芯片连接。

进一步地，所述FPGA芯片的逻辑电路包含了依次连接的下变频装置、降采样滤波和抽取装置、定时偏移补偿装置、插值和升采样滤波装置、上变频装置，所述FPGA芯片的逻辑电路还设置有第一数字控制振荡器NCO和带载波多普勒补偿的第二数字控制振荡器NCO；第一数字控制振荡器NCO和下变频装置连接，第二数字控制振荡器NCO和上变频装置连接，所述定时偏移补偿装置和第二数字控制振荡器NCO还和DSP芯片连接，下变频装置还和ADC芯片连接，上变频装置还和DAC芯片连接。

本实用新型第二个目的是提供一种采用上述多普勒偏移补偿装置的无线通信系统。为此，本实用新型采用如下技术方案：

无线通信系统，其特征在于它包括发射机、接收机射频前端和中频及基带接收机，所述无线通信系统还设置有所述的一种多普勒偏移补偿装置；所述多普勒偏移补偿装置的ADC芯片和接收机射频前端连接，所述DAC芯片和中频及基带接收机连接。

为实现上述目的，本实用新型也可采用如下技术方案：

无线通信系统，其特征在于它包括接收机、发射机射频前端和基带及中频发射机，所述无线通信系统还设置有所述的一种多普勒偏移补偿装置；所述多普勒偏移补偿装置的ADC芯片和基带及中频发射机连接，所述DAC芯片和发射机射频前端连接。

由于采用本实用新型的技术方案，多普勒偏移补偿装置，其独立于接收机或发射机外，既可以应用于无线通信的发射端也可以应用于无线通信的接收端，并能够减小接收机的硬件和算法复杂度，降低运算量，进而降低整个系统的成本。

附图说明

图1为本实用新型所述多普勒偏移补偿装置应用于无线通信系统接收端时的系统框图。

图2为本实用新型所述多普勒偏移补偿装置的功能组成框图。

图3为本实用新型所述多普勒偏移补偿装置应用于无线通信系统发射端时的系统框图。

具体实施方式

为了充分理解本实用新型的技术内容，下面给出具体实施例，结合附图对本实用新型的技术方案进行较为详细的介绍和说明。

图1为本实用新型所述多普勒偏移补偿装置的应用场景，所述多普勒偏移补偿装置应用于发射机和接收机相对运动已知或者可以预测的场景，比如可以预测卫星轨道的卫星通信场合、可以预测弹道的无线通信场合等。这种情况下，可以将接收机射频前端(12)输出的信号送给独立的多普勒偏移补偿装置(13)进行多普勒补偿后送给中频及基带接收机(14)。此时中频及基带接收机(14)无需做多普勒偏移补偿或者简化补偿算法，进而简化计算、降低成本。