[发明专利]变电站数字信号压缩及解压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站数字信号压缩及解压缩方法。

背景技术

在很多无线基站解决方案中，基带单元(BBU)和无线电子系统分离且物理隔开。在这些解决方案中，天线、射频前端和模拟-数字接口是射频拉远头(RRH)的一部分。RRH经由数字传输网络连接到BBU。数字的基带复数同相(I)和正交(Q)采样通过RRH和BBU之间的传输链路传输。在很多无线技术中，就通信带宽以及诸如低延时和抖动之类的良好性能而言，I/Q采样的传输要求高数据速率和显著的传输网络资源的分配。因而，传输I/Q采样所需资源的减少将导致传输成本中相应的减少。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种变电站数字信号压缩及解压缩方法。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种变电站数字信号压缩方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)减少输出：减少数字信号的冗余；

2)缩放：通过缩放因子缩放从减少步骤输出的采样块；

3)量化以及量化所缩放的采样以产生压缩采样。

上述步骤1)的具体步骤如下：

1.1)通过数字信号进行滤波；

1.2)抽取来自滤波的输出的采样块。

上述步骤2)中缩放的具体步骤如下：

2.1)随机多个采样以形成采样块，

2.2)自适应地确定采样的数目。

上述步骤3)中量化的具体步骤如下：

3.1)产生具有多位分辨率的量化采样，

3.2)自适应地确定分辨率。

一种根据上述变电站数字信号压缩方法的解压缩方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)解量化所接收的采样；

2)解缩放所解量化的采样的块；

3)向所解缩放的采样中插入冗余以产生具有所需频谱的数字信号。

常规地，ADC、DAC和BBU处理的采集速率高于根据奈奎斯特采样理论所需的最小值。例如，在10MHz LTE中，采用速率是15.36MHz(对于BBU处理和在CPRI未压缩传输的情况均适用)。另外，对于UMTS/HSPA以及cdma2000/EV-DO，2倍或4倍的过采样是惯例。这导致频谱或频域中的冗余。即，在未压缩形式中，发送比可能所需的要更宽的频谱信号。因此，本发明提供的变电站数字信号压缩及解压缩方法通过SHaLTT15.4去除这些冗余同时采用较高的分辨率将增加传输数据速率，来改善信号质量，使压缩及解压缩速率极大的提高，信号质量更能保证准确性，对压缩和解压缩延时得到良好的处理。

具体实施方式

本发明提供的变电站数字信号压缩方法，包括以下步骤：

1)减小输出：减少数字信号的冗余；

1.1)通过数字信号进行滤波，

1.2)抽取来自滤波输出的采样块，

2)缩放：通过缩放因子缩放从减少输出的采样块；

2.1)随机多个采样以形成采样块，

2.2)自适应(可固定或可自适应，可固定是先设定固定采样的数目的参数，自适应以随即多个采样数目来确定采样的数目)地确定采样的数目。

3)量化：量化所缩放的采样以产生压缩采样。

3.1)量化产生具有多位分辨率的量化采样，

3.3)自适应(可固定或可自适应，可固定是先设定固定分辨率，自适应是以2.2自适应确定的采样参数来确定分辨率)地确定分辨率。

量化是通过应用简单的线性量化器，然后，具有量化水平之间的优化距离的量化器的应用将导致降低量化误差以及改善信号质量。线性量化器采用DUPO-143。

本发明提供的变电站数字信号压缩方法具体包括以下步骤：

1)解量化所接收的采样；

2)解缩放所解量化的采样块；

3)向所解缩放的采样中插入冗余以产生具有所需频谱的数字信号。

通过ASIC/FPGA的方式解量化所接收的采样，使用FIR处理器解缩放所解量化的采样的块，以汉明窗(Hammingwindow)成形的Sinc(t)的方式向采样中插入冗余以产生具有所需频谱的数字信号。

本发明提供的压缩器配置成数字信号中的冗余以产生中间压缩采样，通过缩放因子缩放中间压缩采样的块，量化所缩放的采样以产生压缩采样，以及通过传输链路发送作为第一压缩信号的压缩采样。

本发明提供的解压缩器配置成通过传输链路接收压缩信号，解量化压缩信号中的采样，解缩放所解量化的采样的块，以及向所解缩放的采样中插入冗余以产生具有所需频谱的数字信号。压缩器确定压缩误差是通过在缩放和量化之前的原始数据和输出的相应数据之间的差异。