步的,所述的數(shù)字上變頻處理單元由第二補(bǔ)償濾波器和第二CIC濾波器構(gòu) 成,第二補(bǔ)償濾波器的輸入接數(shù)字下變頻處理單元的輸出,第二補(bǔ)償濾波器的輸出接第二 CIC濾波器的輸入,第二CIC濾波器的輸出接第二復(fù)混頻處理單元的輸入。
[0027] 其中,該LTE-TDD下行同步處理單元包括:
[0028] 第一計數(shù)器模塊,其用于控制移位寄存器模塊的輸出;
[0029] -移位寄存器模塊,其輸入端接于數(shù)字下變頻處理單元的輸出端和第一計數(shù)器模 塊的輸出端;該移位寄存器模塊的地址可讀,其至少包括用于存儲數(shù)字下變頻處理單元的 I路數(shù)據(jù)的第一移位寄存器模塊,以及用于存儲數(shù)字下變頻處理單元的Q路數(shù)據(jù)的第二移 位寄存器模塊,其中,I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù)據(jù)各為64個;
[0030] 第二計數(shù)器模塊,用于控制LTE-TDD下行同步碼存儲模塊的輸出;
[0031] 一LTE-TDD下行同步碼存儲模塊,其輸入端接于第二計數(shù)器模塊的輸出端;其至 少包括存儲下行主同步碼的第一LTE-TDD下行同步碼存儲模塊,和存儲下行輔同步碼的第 二LTE-TDD下行同步碼存儲模塊,其中,下行主同步碼和下行輔同步碼用于互相關(guān);
[0032] 復(fù)數(shù)乘法器模塊,其輸入端接于移位寄存器模塊的輸出端和LTE-TDD下行同步碼 存儲模塊的輸出端,其用于進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算;其中,復(fù)數(shù)是指:天線接收到的數(shù)據(jù)通過下 變頻到零中頻分為I、Q兩路數(shù)據(jù),I路數(shù)據(jù)為該復(fù)數(shù)的實部,Q路數(shù)據(jù)為該復(fù)數(shù)的虛部;
[0033] -累加器模塊,其輸入端接于復(fù)數(shù)乘法器模塊的輸出端,用于對移位寄存器模塊 和LTE-TDD下行同步碼存儲模塊中的實部數(shù)據(jù)和虛部數(shù)據(jù)分別進(jìn)行累加處理并輸出端累 加結(jié)果;
[0034] -絕對值模塊,其輸入端接于累加器模塊的輸出端,用于對累加器模塊輸出的累 加結(jié)果進(jìn)行取絕對值運(yùn)算;
[0035]一加法器模塊,其輸入端接于絕對值模塊的輸出端,用于將絕對值模塊輸出的I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù)據(jù)相加,得到互相關(guān)的結(jié)果;
[0036] -下行同步判定模塊,其輸入端接于加法器模塊的輸出端,將加法器模塊輸出的 互相關(guān)結(jié)果與預(yù)設(shè)的門限值比較,并輸出判斷結(jié)果。具體的,所述下行同步判定模塊具體包 括:判斷該時刻是否為下行主同步時刻的主同步時刻判斷單元,從3個下行主同步碼中選 擇處最同步碼次數(shù)最多的主同步碼的主同步碼選擇單元,根據(jù)主同步碼選擇單元選擇的主 同步碼判斷下行輔同步時刻的輔同步時刻判斷單元,以及查找下行輔同步碼的輔同步碼查 找單元,所述主同步時刻判斷單元、主同步碼選擇單元、輔同步時刻判斷單元和輔同步碼查 找單元順次電連接。其處理過程如下:將加法器模塊輸出的互相關(guān)結(jié)果與預(yù)設(shè)的門限值比 較,首先判斷該時刻是否為下行主同步時刻,一共有3個下行主同步碼,選擇出同步碼次數(shù) 最多的一個主同步碼進(jìn)行下行輔同步時刻判斷,判斷出真正的下行輔同步碼。其中,判斷下 行主同步時刻是根據(jù)如下判斷的:當(dāng)互相關(guān)結(jié)果大于預(yù)設(shè)的門限值,則該時刻為下行主同 步時刻。
[0037] 上述模塊的連接關(guān)系如下:第一移位寄存器模塊的輸入端連接數(shù)字下變頻處理單 元的輸出端,用于接收并存儲數(shù)字下變頻處理單元的輸出數(shù)據(jù),第二移位寄存器模塊的輸 入端連接第一計數(shù)器模塊的輸出端,讀取移位寄存器模塊的數(shù)據(jù)并且輸出;第一移位寄存 器模塊和第二移位寄存器模塊連接至復(fù)數(shù)乘法器模塊的輸入端;第二計數(shù)器模塊的輸出端 接LTE-TDD下行同步碼存儲模塊,控制LTE-TDD下行同步碼存儲模塊的輸出;LTE-TDD下行 同步碼存儲模塊的輸出端連接復(fù)數(shù)乘法器模塊的輸入端;復(fù)數(shù)乘法器模塊的輸出端連接累 加器模塊的輸入端;累加器模塊的輸出端接絕對值模塊的輸入端;絕對值模塊的輸出端接 加法器模塊的輸入端;加法器模塊的輸出端接下行同步判定模塊的輸入端,下行同步判定 模塊輸出判定結(jié)果。
[0038] 本發(fā)明基于LTE-TDD下行同步碼的互相關(guān)性進(jìn)行LTE-TDD下行同步的方法,包括 如下過程:
[0039] 過程1:將第一天線或第二天線所接收的天線信號傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元;通 過模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元將模擬中頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字中頻信號;通過第一復(fù)混頻處理單元對該 數(shù)字中頻信號進(jìn)行信道混頻處理,將信號頻譜搬移至零中頻;通過數(shù)字下變頻處理單元進(jìn) 行數(shù)字下變頻處理;再通過數(shù)字上變頻處理單元進(jìn)行數(shù)字上變頻處理,將數(shù)據(jù)速率恢復(fù)到 原始數(shù)據(jù)率;通過第二復(fù)混頻處理單元進(jìn)行信道混頻處理,將頻譜搬回中頻信號中心頻點; 通過數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號;將數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元得到的模擬信 號經(jīng)由第一天線或第二天線發(fā)送出去;
[0040] 過程2:在模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元和第一天線之間設(shè)置上下行轉(zhuǎn)換點,記為第一 LTE-TDD上下行切換開關(guān),在數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元和第二天線之間設(shè)置上下行轉(zhuǎn)換點,記為第 二LTE-TDD上下行切換開關(guān);
[0041] 過程3 :根據(jù)數(shù)字下變頻處理單元的輸出結(jié)果,LTE-TDD下行同步處理單元利用 LTE-TDD下行主同步碼和輔同步碼的互相關(guān)性來判斷LTE-TDD下行同步時刻;
[0042] 過程4 :LTE-TDD上下行切換控制單元根據(jù)LTE-TDD下行同步處理單元的判斷結(jié) 果,控制第一LTE-TDD上下行切換開關(guān)和第二LTE-TDD上下行切換開關(guān)的切換動作,也即控 制上下行轉(zhuǎn)換點的切換;
[0043] 其中,過程3中的所述LTE-TDD下行同步處理單元及其它硬件同上述系統(tǒng)中的描 述。
[0044] 本發(fā)明采用上述方法和系統(tǒng),通過LTE-TDD下行同步處理單元對下行同步碼進(jìn) 行互相關(guān)性處理,來得到對上下行切換開關(guān)的控制信號,再通過對第一LTE-TDD上下行切 換開關(guān)和第二LTE-TDD上下行切換開關(guān)的控制從而實現(xiàn)上下行鏈路的選擇。該系統(tǒng)及方 法具有實現(xiàn)容易,成本低的特點。其中,LTE-TDD的下行主同步碼和輔同步碼是頻域上的 ZadofT-Chu序列產(chǎn)生,但是這個序列產(chǎn)生的是一堆復(fù)數(shù),就不能夠簡單的對接收到的信號 進(jìn)行硬判決然后和本地同步碼進(jìn)行互相關(guān),本發(fā)明對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化,用歸一化 的數(shù)據(jù)和本地的下行主同步碼和輔同步碼進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,最后得到相應(yīng)的峰值。LTE-TDD 的下行主同步碼同步只有三組,而每一組下行主同步碼對應(yīng)的下行輔同步碼有168組,根 據(jù)協(xié)議,在沒有下行主同步碼的頻率上一定沒有下行輔同步碼,那么我們掃頻的時候先進(jìn) 行下行主同步碼同步,然后只在有下行主同步碼同步的頻率上進(jìn)行下行輔同步碼同步,可 以減少掃頻的時間,提高工作效率。另外,本專利中,硬件電路上晶振用122. 88M的時鐘替 換61. 44M的時鐘,在程序中,原來采用61. 44M的時鐘,現(xiàn)在改為用122. 88M,該提高時鐘頻 率的方式大大減少了占用的FPGA的邏輯資源,可以減少成本。
【附圖說明】
[0045] 圖1是本發(fā)明的原理框圖;
[0046] 圖2是本發(fā)明的實施例的LTE-TDD下行同步處理單元的原理框圖;
[0047] 圖3是本發(fā)明的數(shù)字下變頻處理單元的原理框圖;
[0048] 圖4是本發(fā)明的數(shù)字上變頻處理單元的原理框圖。
【具體實施方式】
[0049] 現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0050] 首先簡單介紹一下本發(fā)明用到的I、Q信號:最早通訊是模擬通訊,假設(shè)載波為 cos(a),信號為cos(b),那么通過相成頻譜搬移,就得到了:
[0051]cos(a) *cos(b)=1/2[cos(a+b)-cos(a~b)]
[0052] 這樣在a載波下產(chǎn)生了兩個信號,a+b和a-b,而對于傳輸來說,其實只需要一個 信號即可,也就是說兩者選擇一個即可,另外一個沒用,需要濾掉。但實際上濾波器是不理 想的,很難完全濾掉另外一個,所以因為另外一個頻帶的存在,浪費(fèi)了很多頻帶資源。
[0053] 進(jìn)入數(shù)字時代后,在某一個時刻傳輸?shù)闹挥幸粋€信號頻率,比如0,假設(shè)為 900MHz,1假設(shè)為901MHz,一直這兩個頻率在變化而已,并且不可能同時出現(xiàn)。這個不同于 模擬通訊信號,比如電視機(jī),信號的頻帶就是6. 5MHz。還有一個嚴(yán)重的問題,就是信號頻帶 資源越來越寶貴,不能再像模擬一樣這么簡單的載波與信號相乘,導(dǎo)致雙邊帶信號。
[0054] 大家最希望得到的,就是輸入a信號和b信號,得到單一的a+b或者a-b即可。 基于此目的,我們就把這個公式展開:
[0055] cos (a - b) = cos (a) cos (b) + sin (a) sin (b)
[0056] 這個公式清楚的表明,只要把載波a和信號b相乘,之后他們各自都移相90度相 乘,之后相加,就能得到a-b的信號了。這個在數(shù)字通訊,當(dāng)前的半導(dǎo)體工藝完全可以做到: 1.數(shù)字通訊,單一時間只有一個頻點,所以可以移相90度。2.相加器、相乘器技術(shù)很容易 實現(xiàn)。
[0057]由于I就是c