一种基于1bit量化的相位模糊检测校正方法与流程

本发明涉及一种无线通信领域，特别是关于一种基于1bit量化的相位模糊检测校正方法。
背景技术：
：对于规模较大的多输入多输出(mimo)系统，由于单片射频捷变收发器的天线有限，需要使用多个收发器，并保证多通道天线端口的相位相关性。高性能、高集成度的射频捷变收发器集成了模数/数模转换器，接收器和发射器均包括多个独立控制的通道，很多零中频收发器的工作原理是将基带信号同本振信号混频得到射频(rf)发射信号。对于不具备同步射频本振功能的零中频捷变收发器，需要输入同源的外部输入信号，再通过对外部输入信号进行二分频操作得到本振信号，在外部输入信号二分频的过程中会产生180度的相位模糊。在正常工作前，通过自发自收的方式检测多个收发器的相位模糊状态，校正射频本振信号。即令多个射频捷变收发器的各个接收机接收同一路发射信号，对接收到的多路信号进行相位模糊检测，判断各路信号间的相位关系，进而校正相位模糊的信号通路。但现有的检测方法计算复杂度较大。技术实现要素：针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于1bit量化的相位模糊检测校正方法，该方法能在自发自收的检测条件下，检测出多个射频捷变收发器因内部分频器的二分频操作产生的180度相位模糊，并校正相位模糊的信号通路，有效减小复杂度，进而实现mimo系统多通道相参。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于1bit量化的相位模糊检测校正方法，其包括以下步骤：1)在现有射频捷变收发器的控制电路中设置相位检测模块和相位校正模块，其中相位检测模块中包括信号截断模块、1bit量化模块、1bit相关运算模块和硬判决模块；射频捷变收发器0、1的接收机将接收到经过功分器回送回来的tx_0信号进行数字化，分别得到i路和q路两路数字信号，选取其中的i路信号作为待检测数字信号；2)两路待检测数字信号进入信号截断模块，由信号截断模块对待检测数字信号在信号初始位置开始进行截取处理，从待检测数字信号中截取得到点数长度为点的数字信号；3)截断后的两路数字信号进入1bit量化模块，分别由1bit量化模块对接收的数字信号进行1bit量化，进而分别得到一路比特流；4)1bit量化后的比特流进入1bit相关运算模块内进行相关运算，得到判决值输入硬判决模块，确定待检测数字信号的相位关系；5)确定待检测数字信号的相位关系后，相位检测模块将检测结果发送给相位校正模块，根据检测结果，相位校正模块生成n-1个校正使能信号bj，其中n为射频捷变收发器数量，j＝1,2,3...n-1，由小到大bj依次对应除基准射频捷变收发器以外的射频捷变收发器；6)相位校正模块向现有基带信号生成模块发送校正使能信号bj，完成相位模糊检测校正。进一步，所述步骤2)中，点数长度l的计算方法为：根据已知的待检测数字信号频率fn和采样频率fs计算一个周期的长度点数进一步，所述步骤3)中，1bit量化为：如果数字信号为正数，则量化为1；如果数字信号为负数或0，则量化为-1。进一步，所述步骤4)中，相关运算包括以下步骤：4.1)将量化后的两路比特流相乘计算得到判决比特流通过查表实现乘法计算，相乘的数据组合和对应所有可能结果如表1所示；表1乘法查找表乘数组合相乘结果(1×1)1(1×-1)-1(-1×1)-1(-1×-1)14.2)将判决比特流相加求和得到判决值s：4.3)设置判决阈值为0，判决值s若大于判决阈值则输出判决结果为接收到的两路信号相位差δp＝0，即两路信号同相；若小于判决阈值则输出接收到的两路信号相位差δp＝π，即信号通路存在180度的相位模糊，即：进一步，所述步骤6)中，若第j个射频捷变收发器与基准射频捷变收发器信号通路之间存在相位模糊，需要校正，则置校正使能信号bj为1，不存在相位模糊则不需要，则置校正使能信号bj为0；当校正使能信号bj为1时，将对应的射频捷变收发器所发送的基带信号的i、q两路取反，当校正使能信号bj为0时，则基带信号的i、q两路保持不变。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明对待校准信号进行了1bit量化后再进行180度相位模糊检测，有效降低了复杂度。附图说明图1是本发明的校正方法流程示意图。具体实施方式本发明提供一种基于1bit量化的相位模糊检测校正方法，当射频捷变收发器使用外部输入信号作为本振信号时，外部输入信号需要经过芯片内部的分频器作二分频操作得到本振信号。在外部输入信号二分频的过程中会产生180度的相位模糊。如图1所示，以两个射频捷变收发器为例，校正时，假定以射频捷变收发器0作为校正基准，将单刀双掷开关置于2位置，射频捷变收发器0的发射通路tx_0经过功分器回送到每个射频捷变收发器的接收通路，形成自发自收，该方法针对由二分频导致信号的180度相位模糊进行检测并对相位模糊的信号通路进行校正，通过对信号1bit量化降低检测复杂度。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。本发明包括以下步骤：1)在现有射频捷变收发器的控制电路中设置相位检测模块和相位校正模块，其中相位检测模块中包括信号截断模块、1bit量化模块、1bit相关运算模块和硬判决模块。射频捷变收发器0、1的接收机将接收到经过功分器回送回来的tx_0信号进行数字化，分别得到两路数字信号(i路、q路)，选取其中的i路信号作为待检测数字信号。2)如图1所示，两路待检测数字信号进入信号截断模块，由信号截断模块对待检测数字信号在信号初始位置开始进行截取处理，从待检测数字信号中截取得到点数长度为l点的数字信号；根据已知的待检测数字信号频率fn和采样频率fs计算一个周期的长度点数3)截断后的两路数字信号进入1bit量化模块，分别由1bit量化模块对接收的数字信号进行1bit量化，进而分别得到一路比特流：即如果数字信号为正数，则量化为1；如果数字信号为负数或0，则量化为-1。4)1bit量化后的比特流进入1bit相关运算模块内进行相关运算，得到判决值输入硬判决模块，确定待检测数字信号的相位关系；相关运算及判决包括以下步骤：4.1)将量化后的两路比特流相乘计算得到判决比特流由于比特流均为1bit，可通过查表实现乘法计算，相乘的数据组合和对应所有可能结果如表1所示；表1乘法查找表乘数组合相乘结果(1×1)1(1×-1)-1(-1×1)-1(-1×-1)14.2)将判决比特流相加求和得到判决值s，即：4.3)设置判决阈值为0。判决值s若大于判决阈值则输出判决结果为接收到的两路信号相位差δp＝0，即两路信号同相；若小于判决阈值则输出接收到的两路信号相位差δp＝π，即信号通路存在180度的相位模糊。即：5)确定待检测数字信号的相位关系后，相位检测模块将检测结果发送给相位校正模块，根据检测结果，相位校正模块生成n-1个校正使能信号bj(j＝1,2,3...n-1)；其中n为射频捷变收发器数量，由小到大bj依次对应除基准射频捷变收发器以外的射频捷变收发器；6)相位校正模块向现有基带信号生成模块发送校正使能信号bj(j＝1,2,3...n-1)，完成相位模糊检测校正：若第j个射频捷变收发器与基准射频捷变收发器信号通路之间存在相位模糊，需要校正，则置bj为1，不存在相位模糊则不需要，则置bj为0；在本实施例中设置有两个射频捷变收发器(n＝2)，其中射频捷变收发器0为基准射频捷变收发器，则只有一个校正使能信号b1，b1对应射频捷变收发器1。当b1为1时，将对应的射频捷变收发器1所发送的基带信号_1的i、q两路取反，当b1为0时，则基带信号_1的i、q两路保持不变，即：其中，bb_ia、bb_qa分别表示校正前i路、q路基带信号，bb_ip、bb_qp表示校正后i路、q路基带信号。综上所述，本发明能有效有效识别由于二分频导致的180度相位模糊，另外量化后只有1bit信息，从而可以有效减少运算量，降低检测模块复杂度。上述具体实施实例只是为了具体说明1bit量化的相位检测技术的操作步骤，其中被检测的射频捷变收发器数目只是为了举例说明，不限于图1中所示的两个射频捷变收发器，同时截取信号的点数长度可根据采样频率和待测信号频率设定，硬判阈值与之相适应。各步骤的参数、阈值都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别参数进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。当前第1页12