浅谈宽带多制式无线通信信号解调测试算法

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1、浅谈宽带多制式无线通信信号解调测试算法　　摘要：文章从宽带无线通信的发展现状出发，针对当前宽带无线通信信号解调测试算法中存在的问题，结合宽带无线通信的实时多域分析架构，提出了一种新的解调测试算法，对I/O信号的解调预处理载波频偏进行补偿和粗估计，确定采样率与码率的倍数关系，以实现载波相位的同步跟踪和符号的同步定位，提高测试的精度，为铁路通信工程施工提供相关借鉴。关键词：宽带多制式；无线通信信号；解调测试算法；铁路通信中图分类号：TN911文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）04-0061-031概述8当前，宽带无线通信是信息通信产业中发展最快的领域之一。宽带无线通信技术的

2、应用，将计算机、移动通信和互联网连接起来，扩大了通信覆盖的范围，为广大用户提供了更为便捷的连接方式和更多的业务种类，个人通信也成了现实。上个世纪前半叶，我国铁路运输事业开始发展起来，但铁路通信设备还比较简单。铁路通信是利用无线通信、有线通信、光纤通信等技术、设备，交换和传输铁路运输建设及生产中的各种信息。为了满足人们无线数据高速传输的需要，宽带无线通信传输的速度将不断提高，信号调制方式也将从模拟调制转变为矢量调制，编码方式和调制方式也更加复杂。在宽带无线通信快速发展的过程中，要求宽带无线通信能在频域、时域、码域、调制域等多域中进行测试。传统通信信号的测试方法不能实现这种测试的要求，因此，宽

3、带无线通信测试也面临着改革，以适应当前铁路通信工程施工的需要。2宽带无线通信的实时多域分析随着通信体制的改革，宽带无线通信的结构也发生了变化：由单一的载波调试系统转变为多载波调制系统。信号调制的方法也由简单的QPSK、BPSK、FSK转变为高阶的8-PSK、OQPSK、QAM。在数据编码方式方面，也由早期的代数码、分组码、RS码发展为LDPC码、Turbo码、卷积码。为了满足通信的抗干扰性和安全性要求，扩频、跳频通信技术的应用范围也不断扩展。这些新技术、新方法的应用，使宽带无线通信数据传输的速率大大提高。2.1宽带无线通信的实时多域分析架构8该系统的后端采用的是全数字中频结构，前端采用的是

4、超外差结构，在数字域中能够完成信号的多域联合分析、调制分析、频谱分析。通过宽带的数字扫描和分析，在测试频带上能够连续扫描信号频谱信息，将其送入到上层结构中。在该模式下，经过DDC处理可以得到I/O信号，在满足条件时能够将其存储到存储器中。该系统是一个开放性、多边形的数字信号处理系统，与目前的分析架构相比，该系统能够根据测量对象的要求和特点，在线生成新的硬件算法，从而为通信信号实时多域分析提供可能。由于该系统结构的分析方法是通过DSA和FPGA来实现的，大大减少了系统的开销，也提高了系统测试的速度。2.2通信分析在该分析架构模式下，经过通信分析，在抽取数字滤波后，将其存储到相应的存储器中，以

5、I/O信号基带来进行处理，这样就实现了通信性能的快速分析和测试，如图1所示。2.3物理特性分析物理特性分析是对宽带无线通信信号的驻留时间、频谱、功率电平等物理指标数据进行分析。在宽带无线通信技术发展的同时，宽带通信信号也呈现出新、大、宽带特点，因此需要采取不同方法，从频域、时域、时频域来测量和分析。针对这个问题，本文采用了一种新的分析方法。具体如下：8（1）多域分析。宽带无线通信的多域物理分析是建立在全数字中频技术的频谱分析基础之上的，结合无缝存储技术和触发检测算法，实现多域分析的准确性。同时，结合全数字频谱扫描方法，扩展测试频率的跨度，让频谱分析覆盖到宽带无线通信的各个频段。其基本结构如

6、图2所示。（2）实时多域分析。宽带无线通信的实时多域分析的工作原理如下：DDC输出的I/O信号通过连续无缝存储装置保存在相应的存储器中，信号处理算法将该数据作为被测的信号来分析。假定存储器的容量较大且信号能连续进行存储，通过采样周期就能够得出时间信息，在频谱分析中实现信号的实时多域分析。因此，如果后级信号处理器处理的时域信号比信号采集时间要短，则实时分析是完全可以实现的。从实际情况来看，如果存储的深度较深，能够对一定时间内的信号进行无缝获取，则能够实现该段信号的实时分析。（3）频谱扫描分析。宽带无线通信传输速率的提高，使传输带宽也不断加宽，工作频带的宽度能够达到几十MHZ。扩频、跳频技术的

7、应用，通信信号也不断扩展。目前，工作频带宽度最高能达到110MHZ，与宽带通信信号的频谱测试要求不相符合。因此，为了满足大频率跨度测试的需要，应对宽带无线通信信号进行高精度读的频谱分析，才能避免频谱分析模式中无法对全频段频谱进行分析问题。3宽带无线通信信号解调处理算法8宽带无线通信信号在测试过程城中，为了满足误码率、EVM通信指标的测试结果，在测试之前要对这些通信指标进行解调处理。下面就结合宽带无线通信测试的需要，基于宽