1.一种Chirp调制信号的信道估计和均衡方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:第一:Chirp信号的频域信道估计过程;
如果接收机接收到的Chirp信号是承载同步的前导Chirp符号,则在本地生成相同的Chirp频域数据,使用本地生成的Chirp频域数据和接收到的前导Chirp频域数据进行信道估计,估计出Chirp信号的每个频点信道特征,记为H[i];其中i表示每个频点的编号;
进行信道估计具体为:
Chirp接收机信号处理过程1:帧同步和信道估计过程;
步骤1:Chirp信号接收机开始上电,首先完成接收机的初始化任务,初始化过程包括生成本地前导符号的频域数据,上Chirp符号记为local_upChirp_F[i],下Chirp符号记为local_dwChirp_F[i],其中i取值为0,1,2,...,N‑1;如果是上Chirp符号,则local_Chirp_F=local_upChirp_F,否则local_Chirp_F=local_dwChirp_F;
接下来进入同步搜索状态;在CCS通信系统中,采用突发帧结构方式发送数据,实时监视和搜索帧的前导符号;
未同步的FFT数据不一定是完整的Chirp符号数据;
步骤2:对FFT之后的Chirp频域数据进行Chirp前导符号搜索,首先确定接收数据是否为前导Chirp符号的频域数据,如果是前导Chirp信号的频域数据,则找到Chirp符号的频域起始位置,最后转换到对应的时域起始位置,并调整FFT计算的起始位置,从而确保以后每次FFT的输出都是一个完整的Chirp符号数据;
步骤3:接收到完整的前导Chirp信号的频域数据,记为pilot_Chirp_F[i],其中i取值为0,1,2,...,N‑1;则该Chirp符号的频域信道特征H[i]=pilot_Chirp_F[i]/local_Chirp_F[i],其中i取值为0,1,2,...,N‑1;
步骤4:设数据帧中的前导总计有K个Chirp符号,接收机正确检测到L个前导符号,并且已经搜索到前导符号的结束符;
采用步骤3的方法,估算每个前导符号的信道特征,记录为H[i][j],表示第j个Chirp符号在频点i的信道特征,其中i的取值范围0,1,2,...,N‑1,j的取值范围0,1,2,...,L‑1,L为接收到前导Chirp符号的个数;得到Chirp符号在频域的信道特征为第二:Chirp信号的频域信道均衡过程;
如果接收机接收到的Chirp信号是用于承载业务的Chirp数据符号,频域数据记为data_Chirp_F[i],其中i的取值范围0,1,2,...,N‑1,则将该Chirp符号的频域均衡结果记为data_Chirp_Eq_F[i],计算公式如下:*
其中() 表示共轭操作,对data_Chirp_Eq_F进行Chirp符号判决处理;
如果存在多个前导Chirp符号,频域信道特征采用每个前导Chirp信道估算所得H的平均值;记为 其中 表示每个频点的信道特征,H[i][j]表示第j个前导Chirp符号上第i个频点的信道特征。
2.根据权利要求1所述的一种Chirp调制信号的信道估计和均衡方法,其特征在于:所述Chirp信号的频域信道估计过程包括以下步骤:步骤11:射频模块接收到的前导数据后,经过数模转换ADC将模拟Chirp信号变为数字Chirp信号;每个Chirp符号的调制时间长度是固定的,假设为T秒,ADC的抽样速率为R点/秒,则每个数字Chirp符号的长度为N=TxR点;
基带信号处理模块将接收到的完整Chirp前导进行N点的FFT变换,得到N点Chirp频域数据,记为pilot_Chirp_F[i],i的取值范围0,1,2,...,N‑1;
步骤12:在本地生成上Chirp和下Chirp的频域数据,频域离散点数为N;用Chirp符号公式生成一个离散的N点Chirp符号数据,然后对这N个数据进行N点FFT变换,生成本地Chirp符号的频域数据,记为local_Chirp_F[i],i的取值范围0,1,2,...,N‑1;
步骤13:使用接收到的前导Chirp符号数据进行频域信道估计,记为H[i],其中i的取值范围0,1,2,...,N‑1;则在每个频域点得出的信道特征为H[i]=pilot_Chirp_F[i]/local_Chirp_F[i];
步骤14:在多个前导Chirp符号的场景中,根据步骤1到步骤3方法,分别计算出每个前导对应的频域信道特征,记为H[i][j],表示第j个Chirp符号在频点i的信道特征,其中i的取值范围0,1,2,...,N‑1,j的取值范围0,1,2,...,L‑1,L为前导Chirp符号的个数;
最终估算得到Chirp信号在频域的信道特征为
3.根据权利要求1所述的一种Chirp调制信号的信道估计和均衡方法,其特征在于:所述Chirp信号的频域信道均衡过程包括以下步骤:步骤21:射频模块接收到的Chirp信号是数据符号,Chirp信号在射频模块首先进行ADC变换,将模拟信号变换成数字信号;假设每个Chirp符号的时间长度为T秒,ADC的抽样速率为R点/秒,则每个数字Chirp符号的长度为N=TxR点;
然后对数字Chirp符号进行N点的FFT变换,得到频域的Chirp符号数据,记为data_Chirp_F[i],其中i的取值范围0,1,2,...,N‑1;
步骤22:利用前导Chirp符号估算出的频域信道特性进行信道均衡,计算公式为:即用接收到Chirp符号的频域数据乘以信道特征的共轭;
步骤23:在基带信号处理模块中,对data_Chirp_Eq_F进行Chirp解调,得到Chirp符号承载的数据内容。