[发明专利]一种调幅数字基带信号识别方法及装置

说明书

本发明属于集成电路设计技术领域，也涉及数字信号处理领域，具体为一种调幅基带信号处理及识别方法及其装置，用于解决调幅传输的数字信号识别的问题。处理过程包括：正交信号均衡、正交信号合并、归一化相关检测、信号峰值搜索、信号强度筛选、信号判决。本方法及装置可对无线电设备中经过射频模拟电路解调后，通过模拟‑数字转换后的基带信号进行处理，最终识别出调幅信号的数字编码内容。主要应用于调幅无线电设备以及近场通信领域，负责数字信号的解码。通过此种方法及装置，可以高效、准确地识别出编码内容；具有较强的抗干扰能力、抗信号变形失真能力；对于微小信号具有灵敏的识别能力，对于低速信号具有一定的信噪比增益。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域、也涉及数字信号处理领域，具体为一种调幅数字基带信号识别方法及装置，尤其涉及一种数字信号检测方法、数字信号处理方法。

背景技术

在调幅无线电(AM)、近场通信(NFC)领域，接收机的设计是整个系统的关键一环。对于非100％幅度调制的开关键控(OOK)信号，相干解调的性能优于包络检波等其他方法。典型的相干解调架构中，模拟射频前端电路负责将天线信号经过混频、放大、滤波、模拟-数字转换后，送给数字电路I-Q两路正交的多比特采样深度的较高采样率的基带信号；数字电路根据这两路信号来还原出原始基带信号，并根据通信协议进一步解码出通信内容。

北京工业大学申请的专利“一种非接触式智能卡解调系统中自适应阈值调节方法”(申请号：CN201310586002.9，公开号：CN103606001A)以及湖南迈克森伟电子科技有限公司申请的专利“一种OOK解调电路”(申请号：CN202110980205.0，公开号：CN113691475A)分别公开了一种射频通信信号识别的方法。上述两种方法都使用阈值比较的方法进行硬判决，该方法存在的不足之处是对模拟电路的转换精度要求较高，也容易受到直流偏置、通信噪声、接收天线阻抗失配的影响，性能有限且稳定性和适应性不佳。

深圳市汇顶科技有限公司申请的专利“用于射频收发器中峰值自适应采样解调的系统和方法”(申请号：CN201980001676.3，公开号：CN110521127B)公开了一种基于载波瞬时峰值的解调识别方法。该方法存在的不足之处是，输入信号需要多相位模拟信号的处理，对模拟设计要求较高，且容易受到集成电路制造工艺的影响。

目前采用基于相关探测的判决技术解决射频调幅基带信号解调的方案较少，且缺乏完整的系统方案。

发明内容

本发明提供一种调幅数字基带信号识别方法及装置，以解决接收机系统中调幅传输的数字信号识别的问题。本发明所采用的技术整体方案是，首先对输入的I-Q两路数字信号进行正交均衡，然后合并为一路数字信号，一方面计算合并后的信号的强度，一方面将合并后的信号与待识别波形进行相关计算获得相关系数，最后综合信号强度、相关系数的峰值位置以及相关系数的数值，判决出是否识别到接收信号为目标符号，以及接收到目标符号的时刻。

本发明提供的方法及装置，其内部结构包括：一个正交均衡器(101)，一个正交合并器(102)，一个相关检测器(104)，一个信号强度筛选器(103)，一个峰值搜索器(105)，一个信号判决器(106)。

正交均衡器(101)的作用是矫正I-Q两路信号的正交性。当无线电接收机的模拟射频电路对天线信号进行检波解调时，I-Q两路采样时刻相对于载波常常不是准确的90度，若不进行均衡将降低输出结果的正确性。正交均衡器(101)采用一阶线性矫正，设两路信号的输入值为I、Q，设均衡参数为a,b,c,d,则均衡后的输出为I₂＝I×a+Q×b；Q₂＝I×c+Q×d；其中均衡参数a,b,c,d可通过寄存器配置。