專利名稱：一種瑞利信道下雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中的一種瑞利信道下雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)裝置，特別 適用于瑞利信道下雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)。
背景技術(shù)：
多徑延時(shí)是由于信號(hào)通過(guò)不同的路徑傳播而引起的。它也是產(chǎn)生頻率選擇性衰落 的原因。當(dāng)不同路徑傳輸?shù)男盘?hào)的時(shí)延差與所傳輸?shù)幕鶐盘?hào)碼元寬度或信號(hào)帶寬的倒數(shù) 接近同一數(shù)量級(jí)時(shí)，多徑傳輸對(duì)接收信號(hào)的影響不僅表現(xiàn)為時(shí)間選擇性衰落和頻散特性， 而且還表現(xiàn)為多徑時(shí)散和頻率選擇性衰落。前者造成符號(hào)間干擾，使傳輸速率受到很大限 制；后者使得經(jīng)過(guò)散射信道傳輸?shù)男畔捠艿较拗啤?br> 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于彌補(bǔ)上述背景技術(shù)不足而提供一瑞利信道下雙邊多徑時(shí) 延展寬檢測(cè)裝置。利用輸出的的峰值包絡(luò)信號(hào)，用雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)法，只通過(guò)軟件分 析判斷給出雙邊多徑時(shí)延展寬。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種瑞利信道下雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)裝置， 包括A/D變換器、正交下變頻器、匹配濾波器、梳齒濾波器、數(shù)控振蕩器，還包括雙邊多徑時(shí) 延檢測(cè)器，其中A/D變換器的輸入端口 1連接外部的輸入數(shù)據(jù)端口 A，正交下變頻器的輸入 端口 1、2分別連接A/D變換器的輸出端口 2和數(shù)控振蕩器的輸出端口 1 ；正交下變頻器的 輸出端口 3連接匹配濾波器的輸入端口 1，匹配濾波器的輸出端口 2連接梳齒濾波器的輸入 端口 1，梳齒濾波器的輸出端口 2和雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器的輸入端口 1相連接；雙邊多徑時(shí) 延檢測(cè)器輸出端口 2連接多徑時(shí)延輸出端口 B ；外部輸入數(shù)據(jù)端口 A輸入的模擬低中頻信號(hào)，通過(guò)A/D變換器的輸入端口 1進(jìn)入 A/D變換器，在A/D變換器中轉(zhuǎn)換為數(shù)字低中頻信號(hào)，數(shù)字低中頻信號(hào)通過(guò)輸出端口 2輸出 到正交下變頻器的輸入端口 1 ；同時(shí)，數(shù)控振蕩器產(chǎn)生的載波信號(hào)經(jīng)輸出端口 1輸出送入正 交下變頻器的輸入端口 2 ；在正交下變頻器中，輸入端口 1輸入的數(shù)字低中頻信號(hào)和輸入端 口 2輸入的載波信號(hào)進(jìn)行正交下變頻，實(shí)現(xiàn)低中頻信號(hào)到零中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換，下變頻后的信 號(hào)通過(guò)輸出端口 3送入匹配濾波器的輸入端口 1，在匹配濾波器中將信號(hào)壓縮成相關(guān)峰，再 將峰值信號(hào)通過(guò)輸出端口 2送入梳齒濾波器的輸入端口 1，梳齒濾波器中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行梳齒 濾波、取模相加處理，處理后的信號(hào)經(jīng)輸出端口 2送入雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器的輸入端口 1， 雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器中，輸入的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)一序列的處理后通過(guò)輸出端口 2輸出端口 B， 即為多徑時(shí)延信號(hào)。所述雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器由尋找最大值模塊、數(shù)據(jù)分包模塊、數(shù)據(jù)歸一化模塊、分 組累加器、組內(nèi)找多徑模塊和多徑時(shí)延計(jì)算器組成；其中，梳齒濾波器的出端2腳與尋找最 大值模塊的入端1腳連接，尋找最大值模塊的出端2、3腳分別同數(shù)據(jù)分包模塊的入端1腳 和尋找最大值模塊的入端1腳連接，數(shù)據(jù)分包模塊的出端2腳與數(shù)據(jù)歸一化模塊的入端1腳相連接，數(shù)據(jù)歸一化模塊的出端2腳和分組累加器的入端1腳連接；組內(nèi)找多徑模塊的入 端1腳與分組累加器的出端2腳相連，其出端2腳和多徑時(shí)延計(jì)算器的入端1腳連接，多徑 時(shí)延計(jì)算器的出端2腳連接多徑時(shí)延輸出端口 B ；從梳齒濾波器的輸出端口 2輸出的數(shù)字信號(hào)送到尋找最大值模塊的輸入端口 1， 在尋找最大值模塊中對(duì)送入數(shù)據(jù)尋找最大值，若未找到最大值，則繼續(xù)尋找；若找到最大 值，則確定最大值位置，然后通過(guò)其輸出端口 2送到數(shù)據(jù)分包模塊的輸入端口 1，在數(shù)據(jù)分 包模塊中以此最大值位置，將數(shù)據(jù)分包，然后分包數(shù)據(jù)通過(guò)其輸出端口 2送到數(shù)據(jù)歸一化 模塊的輸入端口 1，在數(shù)據(jù)歸一化模塊中將每包數(shù)據(jù)歸一化，然后歸一化數(shù)據(jù)通過(guò)其輸出端 口 2送到分組累加器的輸入端口 1，在分組累加器中完成100包歸一化數(shù)據(jù)累加，然后累加 數(shù)據(jù)通過(guò)其輸出端口 2送到組內(nèi)找多徑模塊的輸入端口 1，在組內(nèi)找多徑模塊中，尋找每組 的歸一化累加數(shù)據(jù)最大值，記錄最值多徑位置，再找到最值十分之一處左右兩邊多徑，也分 別記錄多徑位置，并將此信息通過(guò)其輸出端口 2送到多徑時(shí)延計(jì)算器的輸入端口 1，在多徑 時(shí)延計(jì)算器中進(jìn)行最終計(jì)算，得出雙邊多徑時(shí)延展寬，此數(shù)據(jù)通過(guò)輸出端口 2輸出到輸出 端口 B，即為多徑時(shí)延信號(hào)。本實(shí)用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型由于在收端采用雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器6，利用梳齒濾波器輸出的峰 值包絡(luò)信號(hào)，用雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)法，通過(guò)對(duì)處理數(shù)據(jù)歸一化，分組后尋找多徑位置，達(dá)到 計(jì)算雙邊多徑時(shí)延的目的。FPGA資源開銷小、瑞利信道下，雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)能力強(qiáng)。2.本實(shí)用新型各部件采用大規(guī)?？删幊碳呻娐分谱?，可靈活使用于接收端信號(hào) 雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)處理，性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，在工程中實(shí)用性強(qiáng)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的電原理框圖。圖2是接收端雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器的電原理圖。圖3是接收端雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器的流程方框圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、圖2，本實(shí)用新型由A/D變換器1、正交下變頻器2、匹配濾波器3、梳齒濾 波器4、數(shù)控振蕩器5，雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器6組成，圖1是本實(shí)用新型的電原理方框圖，實(shí) 施例按圖1連接線路。本實(shí)用新型A/D變換器1作用是完成接收模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；正交下變 頻器2作用是利用數(shù)字低中頻信號(hào)和數(shù)控振蕩器5送入的載波混頻，實(shí)現(xiàn)低中頻信號(hào)到零 中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換；匹配濾波器3把零中頻信號(hào)壓縮成相關(guān)峰信號(hào)送入梳齒濾波器4進(jìn)行梳齒 濾波，并在梳齒濾波器4中把梳齒濾波后信號(hào)取模相加，再送入雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器6完 成雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果送出。實(shí)施例A/D變換器1采用美國(guó)AD公司生產(chǎn)的 AD9218芯片制作；雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器6采用一塊美國(guó)Altera公司生產(chǎn)的Stratix系列 數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)可編程器件EP2S60F1024I4芯片制作。本實(shí)用新型圖2是本實(shí)用新型雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器6的電原理圖，實(shí)施例按圖2連接線路，其流程圖如圖3所示。雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器6由尋找最大值模塊7、數(shù)據(jù)分包模 塊8、數(shù)據(jù)歸一化模塊9、分組累加器10、組內(nèi)找多徑模塊11、多徑時(shí)延計(jì)算器12組成；雙邊 多徑時(shí)延檢測(cè)器6根據(jù)梳齒濾波器4送入的峰值包絡(luò)信號(hào)，經(jīng)過(guò)尋找最大值模塊7在送入 數(shù)據(jù)內(nèi)尋找最大值，若未找到最大值，則繼續(xù)尋找；若找到最大值，則確定最大值位置，然后 在數(shù)據(jù)分包模塊8中，以此最大值位置，將數(shù)據(jù)分包；數(shù)據(jù)歸一化模塊9中將每包數(shù)據(jù)歸一 化，送入分組累加器10，并在其中完成100包歸一化數(shù)據(jù)累加。通過(guò)組內(nèi)找多徑模塊11，在 每組的歸一化累加數(shù)據(jù)中找到最大值，記錄最值多徑位置，再找到最值十分之一處左右兩 邊多徑，也分別記錄多徑位置，并將此信息在多徑時(shí)延計(jì)算器12中進(jìn)行計(jì)算，得出雙邊多 徑時(shí)延展寬。本實(shí)用新型簡(jiǎn)要工作原理如下在收端，對(duì)接收的模擬信號(hào)通過(guò)A/D變換器1轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入正交下變頻器 2 ；利用數(shù)字低中頻信號(hào)和數(shù)控振蕩器5送入的載波在正交下變頻器2中混頻，實(shí)現(xiàn)低中頻 信號(hào)到零中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換；匹配濾波器3利用正交下變頻器2送入的零中頻數(shù)字信號(hào)壓縮成 相關(guān)峰，送入梳齒濾波器4，經(jīng)過(guò)梳齒濾波的信號(hào)取模相加后送入雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器6， 檢測(cè)出雙邊多徑時(shí)延展寬。雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器6中，具有峰值的包絡(luò)信號(hào)先經(jīng)過(guò)尋找最 大值模塊7，若未找到最大值，則繼續(xù)尋找；若找到最大值，則確定最大值位置。然后在數(shù)據(jù) 分包模塊8中，以此最大值位置，將數(shù)據(jù)分包；數(shù)據(jù)歸一化模塊9中將每包數(shù)據(jù)歸一化，送入 分組累加器10，并在其中完成100包歸一化數(shù)據(jù)累加。通過(guò)組內(nèi)找多徑模塊11，在每組的 歸一化累加數(shù)據(jù)中找到最大值，記錄最值位置，再找到最值十分之一處左右兩邊多徑，也分 別記錄多徑位置，并將此信息在多徑時(shí)延計(jì)算器12中進(jìn)行計(jì)算，得出雙邊多徑時(shí)延展寬。本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把本實(shí)用新型圖1、圖2中所有電路部件安裝在一塊 長(zhǎng)X寬為140X200毫米的印刷板上，印刷板上安裝與對(duì)外連接端口 A為電纜插座，B為網(wǎng) 口插座，這些組裝成本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種瑞利信道下雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)裝置，包括A/D變換器(1)、正交下變頻器 O)、匹配濾波器(3)、梳齒濾波器0)、數(shù)控振蕩器(5)，其特征在于還包括雙邊多徑時(shí)延 檢測(cè)器(6)，其中A/D變換器(1)的輸入端口 1連接外部的輸入數(shù)據(jù)端口 A，正交下變頻器 ⑵的輸入端口 1、2分別連接A/D變換器⑴的輸出端口 2和數(shù)控振蕩器(5)的輸出端口 1 ；正交下變頻器O)的輸出端口 3連接匹配濾波器(3)的輸入端口 1，匹配濾波器(3)的 輸出端口 2連接梳齒濾波器(4)的輸入端口 1，梳齒濾波器⑷的輸出端口 2和雙邊多徑時(shí) 延檢測(cè)器(6)的輸入端口 1相連接；雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器(6)輸出端口 2連接多徑時(shí)延輸 出端口 B ；外部輸入數(shù)據(jù)端口 A輸入的模擬低中頻信號(hào)，通過(guò)A/D變換器(1)的輸入端口 1進(jìn)入 A/D變換器(1)，在A/D變換器(1)中轉(zhuǎn)換為數(shù)字低中頻信號(hào)，數(shù)字低中頻信號(hào)通過(guò)輸出端 口 2輸出到正交下變頻器O)的輸入端口 1 ；同時(shí)，數(shù)控振蕩器(5)產(chǎn)生的載波信號(hào)經(jīng)輸出 端口 1輸出送入正交下變頻器O)的輸入端口 2 ；在正交下變頻器O)中，輸入端口 1輸入 的數(shù)字低中頻信號(hào)和輸入端口 2輸入的載波信號(hào)進(jìn)行正交下變頻，實(shí)現(xiàn)低中頻信號(hào)到零中 頻信號(hào)轉(zhuǎn)換，下變頻后的信號(hào)通過(guò)輸出端口 3送入匹配濾波器(3)的輸入端口 1，在匹配濾 波器(3)中將信號(hào)壓縮成相關(guān)峰，再將峰值信號(hào)通過(guò)輸出端口 2送入梳齒濾波器(4)的輸 入端口 1，梳齒濾波器中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行梳齒濾波、取模相加處理，處理后的信號(hào)經(jīng)輸出端 口 2送入雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器(6)的輸入端口 1，雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器(6)中，輸入的數(shù)字 信號(hào)經(jīng)過(guò)一序列的處理后通過(guò)輸出端口 2輸出端口 B，即為多徑時(shí)延信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瑞利信道下雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)裝置，其特征在于 所述雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器(6)由尋找最大值模塊(7)、數(shù)據(jù)分包模塊(8)、數(shù)據(jù)歸一化模塊(9)、分組累加器(10)、組內(nèi)找多徑模塊(11)、多徑時(shí)延計(jì)算器(1 組成；其中，梳齒濾波器 ⑷的出端2腳與尋找最大值模塊(7)的入端1腳連接，尋找最大值模塊(7)的出端2、3腳 分別同數(shù)據(jù)分包模塊⑶的入端1腳和尋找最大值模塊(7)的入端1腳連接，數(shù)據(jù)分包模 塊⑶的出端2腳與數(shù)據(jù)歸一化模塊(9)的入端1腳相連接，數(shù)據(jù)歸一化模塊(9)的出端 2腳和分組累加器(10)的入端1腳連接；組內(nèi)找多徑模塊(11)的入端1腳與分組累加器(10)的出端2腳相連，其出端2腳和多徑時(shí)延計(jì)算器(1 的入端1腳連接，多徑時(shí)延計(jì)算 器(12)的出端2腳連接多徑時(shí)延輸出端口 B;從梳齒濾波器(4)的輸出端口 2輸出的數(shù)字信號(hào)送到尋找最大值模塊(7)的輸入端口 1，在尋找最大值模塊(7)中對(duì)送入數(shù)據(jù)尋找最大值，若未找到最大值，則繼續(xù)尋找；若找到 最大值，則確定最大值位置，然后通過(guò)其輸出端口 2送到數(shù)據(jù)分包模塊(8)的輸入端口 1，在 數(shù)據(jù)分包模塊(8)中以此最大值位置，將數(shù)據(jù)分包，然后分包數(shù)據(jù)通過(guò)其輸出端口 2送到數(shù) 據(jù)歸一化模塊(9)的輸入端口 1，在數(shù)據(jù)歸一化模塊(9)中將每包數(shù)據(jù)歸一化，然后歸一化 數(shù)據(jù)通過(guò)其輸出端口 2送到分組累加器(10)的輸入端口 1，在分組累加器(10)中完成100 包歸一化數(shù)據(jù)累加，然后累加數(shù)據(jù)通過(guò)其輸出端口 2送到組內(nèi)找多徑模塊(11)的輸入端 口 1，在組內(nèi)找多徑模塊(11)中，尋找每組的歸一化累加數(shù)據(jù)最大值，記錄最值多徑位置， 再找到最值十分之一處左右兩邊多徑，也分別記錄多徑位置，并將此信息通過(guò)其輸出端口 2 送到多徑時(shí)延計(jì)算器(1 的輸入端口 1，在多徑時(shí)延計(jì)算器(1 中進(jìn)行最終計(jì)算，得出雙 邊多徑時(shí)延展寬，此數(shù)據(jù)通過(guò)輸出端口 2輸出到輸出端口 B，即為多徑時(shí)延信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種瑞利信道下雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)裝置，它涉及通信領(lǐng)域中雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)處理裝置，包括A/D變換器、正交下變頻器、匹配濾波器、梳齒濾波器、數(shù)控振蕩器、雙邊多徑時(shí)延檢測(cè)器，它在收端，利用匹配壓縮出的相關(guān)峰信號(hào)，將該信號(hào)包絡(luò)送入雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)裝置，得到雙邊多徑時(shí)延展寬。本實(shí)用新型采用大規(guī)模可編程數(shù)字邏輯器件實(shí)現(xiàn)，具有集成化程度高、使用方便、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，特別適用瑞利信道下雙邊多徑時(shí)延展寬檢測(cè)。
文檔編號(hào)H04B17/00GK201854288SQ20102063727
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者劉麗哲, 郝清濤, 隋占菊 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所