WO2012065529A1 - 一种消除直流偏置的方法及装置 - Google Patents

一种消除直流偏置的方法及装置 Download PDF

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demodulation
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demodulated
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陈江杉
马振国
尹力勇
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ST Ericsson Semiconductor Beijing Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L25/06—DC level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061—DC level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of DC offset
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits

Definitions

  • the present invention relates to the field of wireless communication technologies, and in particular, to a method and apparatus for eliminating DC offset. Background technique
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for eliminating DC offset to accurately estimate and eliminate the DC offset in the received signal, thereby improving the demodulation performance of the system.
  • the present invention provides the following technical solutions:
  • a method of eliminating DC offset including:
  • the Euclidean distance weighted summation calculation is performed on the determined four sets respectively, and the demodulation symbol with the smallest weighted summation value in each set is selected as a rough estimation point of QPSK modulation, and four rough estimation points are obtained;
  • the Euclidean distance weighted summation calculation is performed on the re-determined four sets, and the demodulation symbols with the smallest weighted summation value in each set are selected as a fine estimation point of QPSK modulation, and four fine estimation points are obtained;
  • determining the four sets from the plurality of demodulation symbols according to the Euclidean distance between the demodulated symbols comprises:
  • the first threshold is a product of a Euclidean distance between the first and third reference points and a first coefficient.
  • the EIA distance weighted summation calculation is performed on each of the determined four sets, and the demodulation symbol with the smallest weighted summation value in each set is selected as a rough estimation point of QPSK modulation, including:
  • each of the determined four sets respectively calculate the sum of the squares of the Euclidean distances between each demodulated symbol in the set and all other demodulated symbols in the set, and select the demodulation with the smallest sum of squares
  • the symbol acts as a rough estimate point for the set.
  • a set of demodulation symbols whose Euclidean distance between the plurality of demodulation symbols and the coarse estimation point is smaller than the second threshold is obtained, thereby redetermining 4 sets.
  • the second threshold is a product of a smaller one of the first Euclidean distance and the second Euclidean distance and a second coefficient
  • the first Euclidean distance is a diagonal of the quadrilateral formed by the four rough estimation points.
  • the length, the second Euclidean distance is the length of another diagonal of the quadrilateral.
  • the EIA distance weighted summation calculation is performed on each of the re-determined four sets, and the demodulation symbol with the smallest weighted summation value in each set is selected as a fine estimation point of QPSK modulation, including:
  • the preset condition is a combination of one or more of the following conditions:
  • An angle between the first straight line and the second straight line is greater than a third threshold, the first straight line is a diagonal of the quadrilateral formed by the four fine estimation points, and the second straight line is the quadrilateral Another diagonal;
  • Each of the re-determined 4 sets includes more demodulation symbols than the fourth Limit
  • a device for eliminating DC offset comprising:
  • An Euclidean distance calculation module configured to calculate a Euclidean distance between two demodulated symbols in a plurality of demodulation symbols based on QPSK modulation
  • a first determining module configured to determine, according to an Euclidean distance between the demodulated symbols, four sets from the plurality of demodulated symbols, each set corresponding to a modulation direction of the QPSK modulation;
  • the rough estimation module is configured to perform Euclidean distance weighted summation calculation on the determined four sets respectively, and select demodulation symbols with the smallest weighted summation value in each set as a rough estimation point of QPSK modulation, and obtain four rough estimations. Point
  • a second determining module configured to re-determine four sets from the plurality of demodulated symbols according to an Euclidean distance between the demodulated symbol and the coarse estimated point;
  • the fine estimation module is configured to perform Euclidean distance weighted summation calculation on the re-determined four sets respectively, and select demodulation symbols with the smallest weighted summation value in each set as a fine estimation point of QPSK modulation, and obtain 4 fine lines. Estimated point
  • a DC offset cancellation module is configured to perform DC offset calculation and compensation according to the fine estimation point.
  • the first determining module is further configured to:
  • the first threshold is a product of a Euclidean distance between the first and third reference points and a first coefficient.
  • each of the determined four sets respectively calculate the sum of the squares of the Euclidean distances between each demodulated symbol in the set and all other demodulated symbols in the set, and select the demodulation with the smallest sum of squares
  • the symbol acts as a rough estimate point for the set.
  • the second determining module is further configured to:
  • a set of demodulation symbols whose Euclidean distance between the plurality of demodulation symbols and the coarse estimation point is smaller than the second threshold is obtained, thereby redetermining 4 sets.
  • the second threshold is a product of a smaller one of the first Euclidean distance and the second Euclidean distance and a second coefficient
  • the first Euclidean distance is a diagonal of the quadrilateral formed by the four rough estimation points.
  • the length, the second Euclidean distance is the length of another diagonal of the quadrilateral.
  • fine estimation module is further used to:
  • DC offset cancellation module is further configured to:
  • the determining module is configured to determine whether the fine estimation point satisfies a preset condition, and if yes, trigger the DC offset cancellation module, otherwise, the DC offset cancellation module is not triggered.
  • the preset condition is a combination of one or more of the following conditions:
  • An angle between the first straight line and the second straight line is greater than a third threshold, the first straight line is a diagonal of the quadrilateral formed by the four fine estimation points, and the second straight line is the quadrilateral Another diagonal;
  • Each of the re-determined 4 sets includes a number of demodulation symbols greater than a fourth threshold
  • the present invention reasonably groups the demodulation symbols based on QPSK modulation, so that the demodulation symbols are distributed near the corresponding QPSK modulation points, thereby estimating the position of the maximum likelihood modulation point, and further obtaining the DC offset of the demodulation symbol. Therefore, the DC offset in the received signal can be accurately and effectively eliminated.
  • the technical solution of the invention is simple to implement, has a moderate amount of calculation, and has a wide application range, and can be easily deployed in most software radio technology-based receivers without causing changes in existing receiver structures, and is DC biased.
  • the elimination effect is accurate and reliable, so that the demodulation performance of the system can be improved, and the normal operation of the system and the stability of the transmission rate are ensured.
  • FIG. 1 is a flow chart of a method for eliminating DC offset according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a first grouping of demodulated symbols in the embodiment
  • FIG. 3 is a flowchart of the present invention
  • FIG. 3 is a first grouping of demodulated symbols in the embodiment
  • 4 is a first grouping of demodulated symbols in the embodiment
  • FIG. 5 is a schematic diagram
  • FIG. 5 is a second grouping of demodulated symbols in the embodiment
  • FIG. For the present invention a schematic diagram of the effect of eliminating the DC offset of the embodiment
  • a method for canceling a DC offset includes the following steps: Step 101: Calculate a Euclidean distance between two demodulation symbols in a plurality of demodulation symbols based on QPSK modulation;
  • the present invention is directed to processing based on QPSK modulated received signals. First, performing channel estimation and signal equalization on the received signal to obtain a demodulated symbol, and normalizing the demodulated symbol; and then, after obtaining a plurality of demodulated symbols, calculating two of the plurality of demodulated symbols The Euclidean distance between the two demodulated symbols.
  • Step 102 Determine, according to an Euclidean distance between demodulation symbols, four sets from the plurality of demodulation symbols, each set corresponding to a modulation direction of QPSK modulation;
  • the plurality of demodulation symbols are grouped for the first time.
  • two implementations are given.
  • the first grouping of the plurality of demodulation symbols includes the following steps: Step 201: Obtain two demodulation symbols with the largest Euclidean distance among the plurality of demodulation symbols, and obtain the first One or three reference points;
  • Step 202 Acquire, respectively, a set of demodulation symbols in which the Euclidean distances of the first and third reference points are smaller than the first threshold, and obtain the first and third sets (marked as a set ⁇ Sl ⁇ , ⁇ S3
  • Step 203 Obtain two demodulation symbols of the demodulation symbols that are not in the first set and the third set that are the largest Euclidean distance among the plurality of demodulation symbols, to obtain second and fourth reference points;
  • Step 204 Acquire, respectively, a set of demodulation symbols in which the Euclidean distances of the second and fourth reference points are smaller than the first threshold, and obtain the second and fourth sets (labeled as a set ⁇ S2 ⁇ , ⁇ S4 ⁇ ).
  • each set corresponds to a modulation direction of QPSK modulation.
  • the first threshold is a product of the Euclidean distance between the first and third reference points and the first coefficient. According to the simulation, when the first coefficient ranges from 0.3 to 0.4, the DC offset estimation result is more accurate. . Mode 2
  • the first grouping of the plurality of demodulation symbols includes the following steps: Step 301: Obtain two demodulation symbols with the largest Euclidean distance among the plurality of demodulation symbols, and obtain the first One or three reference points;
  • Step 302 Obtain a demodulation symbol that is the largest of the Euclidean distances of the first and third reference points among the plurality of demodulation symbols, to obtain a second reference point.
  • Step 303 Obtain a demodulation symbol that has the largest sum of Euclidean distances of the first, second, and third reference points among the plurality of demodulation symbols, to obtain a fourth reference point.
  • Step 304 Acquire, respectively, a set of demodulation symbols in which the Euclidean distances of the first, second, third, and fourth reference points are smaller than the first threshold, and obtain the first, second, third, and fourth sets (marks For the collection ⁇ Sl ⁇ , ⁇ S2 ⁇ , ⁇ S3 ⁇ , ⁇ S4 ⁇ ) 0
  • each set corresponds to a modulation direction of QPSK modulation.
  • the first threshold is a product of the Euclidean distance between the first and third reference points and the first coefficient. According to the simulation, when the first coefficient ranges from 0.3 to 0.4, the DC offset estimation result is more accurate. .
  • Step 103 Perform Euclidean distance weighted summation calculation on the determined four sets respectively, and select demodulation symbols with the smallest weighted summation value in each set as a rough estimation point of QPSK modulation, and obtain four rough estimation points;
  • the Euclidean distance weighted summation calculation refers to: For a set including a plurality of symbols, calculating the nth power of the Euclidean distance between each symbol and other symbols, n is a weight, and then accumulating the calculation results to obtain the symbol corresponding Weighted summation value.
  • the weight n can be set as needed, for example, set to 1 to 3.
  • Step 103 is specifically: calculating, for each of the determined four sets, each demodulated symbol in the set and all other solutions in the set. The sum of the squares of the Euclidean distances between the tune symbols, and the demodulation symbol with the smallest sum of squares is selected as a rough estimation point corresponding to the set, thus obtaining four rough estimation points.
  • Step 104 Re-determine four sets from the plurality of demodulated symbols according to an Euclidean distance between the demodulated symbol and the coarse estimated point;
  • the four sets that are re-determined are: ⁇ Sl, ⁇ , ⁇ S2, ⁇ , ⁇ S3' ⁇ , ⁇ S4' ⁇ 0
  • the second threshold is a product of a smaller one of the first Euclidean distance and the second Euclidean distance and a second coefficient
  • the first Euclidean distance is a diagonal of the quadrilateral formed by the four rough estimation points.
  • the length of the line, the second Euclidean distance being the length of another diagonal of the quadrilateral.
  • Step 105 Perform Euclidean distance weighted summation calculation on the re-determined four sets respectively, and select demodulation symbols with the smallest weighted summation value in each set as a fine estimation point of QPSK modulation to obtain 4 fine estimation points;
  • step 105 is specifically: calculating, for each of the re-determined four sets, each demodulated symbol in the set and all other solutions in the set. The sum of the squares of the Euclidean distances between the symbols, and the demodulation symbol with the smallest sum of squares is selected as a fine estimation point corresponding to the set, thus obtaining 4 rough estimation points.
  • Step 106 Determine whether the fine estimation point satisfies a preset condition, and if yes, go to step 107, otherwise, end the process;
  • This step is an optional step to evaluate the selected fine estimation points to prevent false detections.
  • performing the step of performing DC offset calculation and compensation according to the fine estimation point otherwise, performing the DC offset calculation according to the fine estimation point is not performed The step of compensation.
  • the preset condition is a combination of one or more of the following conditions:
  • An angle between the first straight line and the second straight line is greater than a third threshold (for example, 600), the first straight line is a diagonal of the quadrilateral formed by the four fine estimation points, and the second The straight line is another diagonal of the quadrilateral;
  • Each of the re-determined four sets includes a number of demodulated symbols greater than a fourth threshold (eg, one eighth of the total number of demodulated symbols);
  • the number of demodulated symbols included in each of the re-determined four sets, and the number of the plurality of demodulated symbols, the ratio of the two is greater than a fifth threshold (e.g., 80%).
  • the above third, fourth and fifth thresholds can be adjusted as needed.
  • Step 107 Perform DC offset calculation and compensation according to the fine estimation point. Specifically, calculating an average value of the real part and the imaginary part of the four fine estimation points respectively, and obtaining a real part and an imaginary part of the DC offset estimation value; and demodulating symbols for each of the plurality of demodulated symbols And subtracting the real part and the imaginary part of the DC offset estimation value from the real part and the imaginary part of the demodulated symbol, respectively, to obtain a demodulation symbol for canceling the DC offset.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the effect of eliminating the DC offset according to the embodiment of the present invention. As can be seen from FIG. 6, the method of the embodiment of the present invention can accurately and effectively eliminate the DC offset in the received signal.
  • the embodiment of the present invention further provides a device for eliminating DC offset.
  • the device includes:
  • An Euclidean distance calculation module configured to calculate a Euclidean distance between two demodulated symbols in a plurality of demodulation symbols based on QPSK modulation
  • a first determining module configured to determine, according to an Euclidean distance between the demodulated symbols, four sets from the plurality of demodulated symbols, each set corresponding to a modulation direction of the QPSK modulation;
  • the rough estimation module is configured to perform Euclidean distance weighted summation calculation on the determined four sets respectively, and select demodulation symbols with the smallest weighted summation value in each set as a rough estimation point of QPSK modulation, and obtain four rough estimations. Point
  • a second determining module configured to re-determine four sets from the plurality of demodulated symbols according to an Euclidean distance between the demodulated symbol and the coarse estimated point;
  • the fine estimation module is configured to perform Euclidean distance weighted summation calculation on the re-determined four sets respectively, and select demodulation symbols with the smallest weighted summation value in each set as a fine estimation point of QPSK modulation, and obtain 4 fine lines. Estimated point
  • a DC offset cancellation module is configured to perform DC offset calculation and compensation according to the fine estimation point.
  • the method further includes a determining module (not shown) for determining whether the fine estimation point satisfies a preset condition, and if so, triggering the DC offset The module is eliminated, otherwise the DC offset cancellation module is not triggered.
  • the present invention performs reasonable grouping of demodulation symbols based on QPSK modulation, so that demodulation symbols are distributed near the corresponding QPSK modulation points, thereby estimating the position of the maximum likelihood modulation point, and further obtaining a solution.
  • the DC offset of the tune symbol so that the received signal can be accurately and effectively eliminated DC offset.
  • the technical solution of the invention is simple to implement, has a moderate amount of calculation, and has a wide application range, and can be easily deployed in most software radio technology-based receivers without causing changes in existing receiver structures, and is DC biased.
  • the elimination effect is accurate and reliable, so that the demodulation performance of the system can be improved, and the normal operation of the system and the stability of the transmission rate are ensured.

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Abstract

本发明提供一种消除直流偏置的方法及装置，所述方法包括：计算基于QPSK调制的多个解调符号中两两解调符号之间的欧式距离；从所述多个解调符号中确定出4个集合，每个集合对应QPSK调制的一个调制方向；分别对确定出的4个集合进行欧式距离加权求和计算，选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为QPSK调制的一个粗估计点；根据解调符号与所述粗估计点之间的欧式距离从所述多个解调符号中重新确定出4个集合；分别对重新确定出的4个集合进行欧式距离加权求和计算，选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为QPSK调制的一个精估计点；根据所述精估计点进行直流偏置计算和补偿。本发明能够提高系统的解调性能。

Description

一种消除直流偏置的方法及装置 技术领域
本发明涉及无线通信技术领域， 特别涉及一种消除直流偏置的方法及装 置。 背景技术
在无线通信系统中， 由于传输信道的时变性， 导致经由射频电路输出的 接收信号中存在着直流偏置， 这对接收信号的均衡和正确解调均会产生不利 的影响， 严重的时候甚至会导致接收信号解调性能急剧下降。
因此， 如何消除接收信号中的直流偏置， 就成为亟待解决的技术问题。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种消除直流偏置的方法及装置， 以 准确的估计和消去接收信号中的直流偏置， 从而提高系统的解调性能。
为解决上述技术问题， 本发明提供技术方案如下：
一种消除直流偏置的方法， 包括：
计算基于 QPSK调制的多个解调符号中两两解调符号之间的欧式距离； 根据解调符号之间的欧式距离从所述多个解调符号中确定出 4个集合， 每个集合对应 QPSK调制的一个调制方向；
分别对确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算， 选取每个集合中 加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个粗估计点， 得到 4个粗估 计点；
根据解调符号与所述粗估计点之间的欧式距离从所述多个解调符号中重 新确定出 4个集合；
分别对重新确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算， 选取每个集 合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个精估计点， 得到 4个 精估计点；
根据所述精估计点进行直流偏置计算和补偿。 上述的方法， 其中， 所述根据解调符号之间的欧式距离从所述多个解调 符号中确定出 4个集合， 包括：
获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到 第一、 三参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离小于第一门 限的解调符号的集合， 得到第一、 三集合；
获取所述多个解调符号中不属于第一集合和第三集合的解调符号中相互 之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到第二、 四参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第二、 四参考点的欧式距离小于第一门 限的解调符号的集合， 得到第二、 四集合。
上述的方法， 其中， 所述根据解调符号之间的欧式距离从所述多个解调 符号中确定出 4个集合， 包括：
获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到 第一、 三参考点；
获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离之和最大的解调 符号， 得到第二参考点；
获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三参考点的欧式距离之和最大的 解调符号， 得到第四参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三、 四参考点的欧式距离小 于第一门限的解调符号的集合， 得到第一、 二、 三、 四集合。
上述的方法， 其中：
所述第一门限为第一、 三参考点之间的欧式距离与第一系数之积。
上述的方法， 其中， 所述分别对确定出的 4个集合进行欧式距离加权求 和计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个 粗估计点， 包括：
对确定出的 4个集合中的每个集合， 分别计算该集合中的每个解调符号 与该集合中的其他所有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和最小 的解调符号作为该集合对应的一个粗估计点。
上述的方法， 其中， 所述根据解调符号与所述粗估计点之间的欧式距离 从所述多个解调符号中重新确定出 4个集合， 包括：
对于每个粗估计点， 获取所述多个解调符号中与该粗估计点之间的欧式 距离小于第二门限的解调符号的集合， 从而重新确定出 4个集合。
上述的方法， 其中：
所述第二门限为第一欧式距离与第二欧式距离中的较小者与第二系数之 积， 所述第一欧式距离为所述 4个粗估计点构成的四边形的一条对角线的长 度， 所述第二欧式距离为所述四边形的另外一条对角线的长度。
上述的方法， 其中， 所述分别对重新确定出的 4个集合进行欧式距离加 权求和计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的 一个精估计点， 包括：
对重新确定出的 4个集合中的每个集合， 分别计算该集合中的每个解调 符号与该集合中的其他所有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和 最小的解调符号作为该集合对应的一个精估计点。
上述的方法， 其中， 所述根据所述精估计点进行直流偏置计算和补偿， 包括：
分别计算所述 4个精估计点的实部和虚部的平均值， 得到直流偏置估计 值的实部和虚部；
对所述多个解调符号中的每个解调符号， 将该解调符号的实部和虚部分 别减去所述直流偏置估计值的实部和虚部， 得到消除直流偏置的解调符号。
上述的方法， 其中， 还包括：
判断所述精估计点是否满足预设条件， 若是， 执行所述根据所述精估计 点进行直流偏置计算和补偿的步骤， 否则， 不执行所述根据所述精估计点进 行直流偏置计算和补偿的步骤。
上述的方法， 其中， 所述预设条件为以下条件中的一个或者一个以上的 组合：
第一直线与第二直线之间的夹角大于第三门限， 所述第一直线为所述 4 个精估计点构成的四边形的一条对角线， 所述第二直线为所述四边形的另外 一条对角线；
重新确定出的 4 个集合中每个集合包括的解调符号的个数大于第四门 限；
重新确定出的 4个集合中每个集合包括的解调符号的个数， 和所述多个 解调符号的个数， 二者的比值大于第五门限。
一种消除直流偏置的装置， 包括：
欧式距离计算模块， 用于计算基于 QPSK调制的多个解调符号中两两解 调符号之间的欧式距离；
第一确定模块， 用于根据解调符号之间的欧式距离从所述多个解调符号 中确定出 4个集合， 每个集合对应 QPSK调制的一个调制方向；
粗估计模块，用于分别对确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK 调制的一个粗估计 点， 得到 4个粗估计点；
第二确定模块， 用于根据解调符号与所述粗估计点之间的欧式距离从所 述多个解调符号中重新确定出 4个集合；
精估计模块， 用于分别对重新确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和 计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个精 估计点， 得到 4个精估计点；
直流偏置消除模块， 用于根据所述精估计点进行直流偏置计算和补偿。 上述的装置， 其中， 所述第一确定模块进一步用于：
获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到 第一、 三参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离小于第一门 限的解调符号的集合， 得到第一、 三集合；
获取所述多个解调符号中不属于第一集合和第三集合的解调符号中相互 之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到第二、 四参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第二、 四参考点的欧式距离小于第一门 限的解调符号的集合， 得到第二、 四集合。
上述的装置， 其中， 所述第一确定模块进一步用于：
获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到 第一、 三参考点； 获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离之和最大的解调 符号， 得到第二参考点；
获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三参考点的欧式距离之和最大的 解调符号， 得到第四参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三、 四参考点的欧式距离小 于第一门限的解调符号的集合， 得到第一、 二、 三、 四集合。
上述的装置， 其中：
所述第一门限为第一、 三参考点之间的欧式距离与第一系数之积。
上述的装置， 其中， 所述粗估计模块进一步用于：
对确定出的 4个集合中的每个集合， 分别计算该集合中的每个解调符号 与该集合中的其他所有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和最小 的解调符号作为该集合对应的一个粗估计点。
上述的装置， 其中， 所述第二确定模块进一步用于：
对于每个粗估计点， 获取所述多个解调符号中与该粗估计点之间的欧式 距离小于第二门限的解调符号的集合， 从而重新确定出 4个集合。
上述的装置， 其中：
所述第二门限为第一欧式距离与第二欧式距离中的较小者与第二系数之 积， 所述第一欧式距离为所述 4个粗估计点构成的四边形的一条对角线的长 度， 所述第二欧式距离为所述四边形的另外一条对角线的长度。
上述的装置， 其中， 所述精估计模块进一步用于：
对重新确定出的 4个集合中的每个集合， 分别计算该集合中的每个解调 符号与该集合中的其他所有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和 最小的解调符号作为该集合对应的一个精估计点。
上述的装置， 其中， 所述直流偏置消除模块进一步用于：
分别计算所述 4个精估计点的实部和虚部的平均值， 得到直流偏置估计 值的实部和虚部；
对所述多个解调符号中的每个解调符号， 将该解调符号的实部和虚部分 别减去所述直流偏置估计值的实部和虚部， 得到消除直流偏置的解调符号。
上述的装置， 其中， 还包括： 判断模块， 用于判断所述精估计点是否满足预设条件， 若是， 触发所述 直流偏置消除模块， 否则， 不触发所述直流偏置消除模块。
上述的装置， 其中， 所述预设条件为以下条件中的一个或者一个以上的 组合：
第一直线与第二直线之间的夹角大于第三门限， 所述第一直线为所述 4 个精估计点构成的四边形的一条对角线， 所述第二直线为所述四边形的另外 一条对角线；
重新确定出的 4 个集合中每个集合包括的解调符号的个数大于第四门 限；
重新确定出的 4个集合中每个集合包括的解调符号的个数， 和所述多个 解调符号的个数， 二者的比值大于第五门限。
与现有技术相比， 本发明的有益效果是：
本发明对基于 QPSK调制的解调符号进行合理的分组， 使解调符号都分 布在相应 QPSK调制点附近， 以此估计出最大似然调制点的位置， 并进一步 求出解调符号的直流偏置， 如此， 能够准确有效的消除接收信号中的直流偏 置。
本发明的技术方案实现简单， 运算量适中， 应用范围广， 能够很轻易的 部署在大多数基于软件无线电技术的接收机中而不会导致已有接收机结构的 变动， 而且对直流偏置的消除效果准确可靠， 从而能够改善系统的解调性能， 保证了系统的正常工作和传输速率的稳定性。 附图说明
图 1为本发明: 施例的消除直流偏置的方法流程图；
图 2为本发明 ；施例中对解调符号进行第一次分组的 ；现方式 1流程图 图 3为本发明 ；施例中对解调符号进行第一次分组的 ；现方式 2流程图 图 4为本发明: 施例中对解调符号进行第一次分组的; ^果示意图； 图 5为本发明: 施例中对解调符号进行第二次分组的; ^果示意图； 图 6为本发明: 施例对直流偏置的消除效果示意图；
图 7为本发明:；施 具体实施方式
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图及具体 实施例对本发明进行详细描述。
参照图 1， 本发明实施例的消除直流偏置的方法， 包括如下步骤： 步骤 101 : 计算基于 QPSK调制的多个解调符号中两两解调符号之间的 欧式距离；
本发明是针对基于 QPSK调制的接收信号进行处理。 首先， 对接收信号 进行信道估计和信号均衡， 得到解调符号， 并可以对解调符号进行归一化处 理； 然后， 在得到多个解调符号后， 计算所述多个解调符号中两两解调符号 之间的欧式距离。
步骤 102:根据解调符号之间的欧式距离从所述多个解调符号中确定出 4 个集合， 每个集合对应 QPSK调制的一个调制方向；
本步骤是对所述多个解调符号进行第一次分组， 这里， 给出其中的两种 实现方式。
方式 1
参照图 2、 图 4， 对多个解调符号进行第一次分组， 包括如下步骤： 步骤 201 : 获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调 符号， 得到第一、 三参考点；
步骤 202: 分别获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离 小于第一门限的解调符号的集合，得到第一、三集合 (标记为集合 {Sl }， {S3} ); 步骤 203: 获取所述多个解调符号中不属于第一集合和第三集合的解调 符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到第二、 四参考点；
步骤 204: 分别获取所述多个解调符号中与第二、 四参考点的欧式距离 小于第一门限的解调符号的集合，得到第二、四集合 (标记为集合 {S2}，{S4} )。
根据上述流程， 确定出了 4个集合： {Sl }， {S2}， {S3 } , {S4}， 从图 4 中可以看出， 每个集合对应 QPSK调制的一个调制方向
其中， 所述第一门限为第一、三参考点之间的欧式距离与第一系数之积， 根据仿真， 所述第一系数取值范围为 0.3〜0.4时， 直流偏置估计结果较准确。 方式 2
参照图 3、 图 4， 对多个解调符号进行第一次分组， 包括如下步骤： 步骤 301 : 获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调 符号， 得到第一、 三参考点；
步骤 302: 获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离之和 最大的解调符号， 得到第二参考点；
步骤 303: 获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三参考点的欧式距离 之和最大的解调符号， 得到第四参考点；
步骤 304: 分别获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三、 四参考点的 欧式距离小于第一门限的解调符号的集合， 得到第一、 二、 三、 四集合 （标 记为集合 {Sl }， {S2}， {S3} , {S4} ) 0
根据上述流程， 确定出了 4个集合： {Sl }， {S2}， {S3 } , {S4}， 从图 4 中可以看出， 每个集合对应 QPSK调制的一个调制方向
其中， 所述第一门限为第一、三参考点之间的欧式距离与第一系数之积， 根据仿真， 所述第一系数取值范围为 0.3〜0.4时， 直流偏置估计结果较准确。
步骤 103 : 分别对确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算， 选取 每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个粗估计点， 得 到 4个粗估计点；
欧式距离加权求和计算是指： 对于一个包括多个符号的集合， 计算每个 符号与其他符号之间的欧式距离的 n次幂， n为权值， 然后将计算结果累加， 得到该符号对应的加权求和值。权值 n可以根据需要设置， 例如， 设置为 1〜 3。
本实施例中， 权值 n设置为 2， 则步骤 103具体为： 对确定出的 4个集 合中的每个集合， 分别计算该集合中的每个解调符号与该集合中的其他所有 解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和最小的解调符号作为该集合 对应的一个粗估计点， 如此， 得到 4个粗估计点。
步骤 104: 根据解调符号与所述粗估计点之间的欧式距离从所述多个解 调符号中重新确定出 4个集合；
具体为： 对于每个粗估计点， 获取所述多个解调符号中与该粗估计点之 间的欧式距离小于第二门限的解调符号的集合， 从而重新确定出 4个集合。 参照图 5， 重新确定出的 4个集合为： {Sl，}、 { S2，}、 { S3' } , { S4' } 0
其中， 所述第二门限为第一欧式距离与第二欧式距离中的较小者与第二 系数之积， 所述第一欧式距离为所述 4个粗估计点构成的四边形的一条对角 线的长度， 所述第二欧式距离为所述四边形的另外一条对角线的长度。 根据 仿真， 所述第二系数取值范围为 0.25〜0.3时， 直流偏置估计结果较准确。
步骤 105 : 分别对重新确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK 调制的一个精估计 点， 得到 4个精估计点；
本实施例中， 权值设置为 2， 则步骤 105具体为： 对重新确定出的 4个 集合中的每个集合， 分别计算该集合中的每个解调符号与该集合中的其他所 有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和最小的解调符号作为该集 合对应的一个精估计点， 如此， 得到 4个粗估计点
步骤 106: 判断所述精估计点是否满足预设条件， 若是， 进入步骤 107， 否则， 结束本流程；
本步骤为可选步骤， 目的是对选出的精估计点进行评估， 防止出现误检 测。 在确定所述精估计点满足预设条件时， 执行所述根据所述精估计点进行 直流偏置计算和补偿的步骤， 否则， 不执行所述根据所述精估计点进行直流 偏置计算和补偿的步骤。
所述预设条件为以下条件中的一个或者一个以上的组合：
第一直线与第二直线之间的夹角大于第三门限 （例如， 600)， 所述第一 直线为所述 4个精估计点构成的四边形的一条对角线， 所述第二直线为所述 四边形的另外一条对角线；
重新确定出的 4个集合中每个集合包括的解调符号的个数大于第四门限 (例如， 解调符号总数的八分之一）；
重新确定出的 4个集合中每个集合包括的解调符号的个数， 和所述多个 解调符号的个数， 二者的比值大于第五门限 （例如， 80% )。
上述第三、 四、 五门限可以根据需要进行调整。
步骤 107: 根据所述精估计点进行直流偏置计算和补偿。 具体为： 分别计算所述 4个精估计点的实部和虚部的平均值， 得到直流 偏置估计值的实部和虚部； 对所述多个解调符号中的每个解调符号， 将该解 调符号的实部和虚部分别减去所述直流偏置估计值的实部和虚部， 得到消除 直流偏置的解调符号。
图 6为本发明实施例对直流偏置的消除效果示意图，从图 6中可以看出， 利用本发明实施例的方法， 能够准确有效的消除接收信号中的直流偏置。
与上述方法相对应， 本发明实施例还提供一种消除直流偏置的装置， 参 照图 7， 所述装置包括：
欧式距离计算模块， 用于计算基于 QPSK调制的多个解调符号中两两解 调符号之间的欧式距离；
第一确定模块， 用于根据解调符号之间的欧式距离从所述多个解调符号 中确定出 4个集合， 每个集合对应 QPSK调制的一个调制方向；
粗估计模块，用于分别对确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK 调制的一个粗估计 点， 得到 4个粗估计点；
第二确定模块， 用于根据解调符号与所述粗估计点之间的欧式距离从所 述多个解调符号中重新确定出 4个集合；
精估计模块， 用于分别对重新确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和 计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个精 估计点， 得到 4个精估计点；
直流偏置消除模块， 用于根据所述精估计点进行直流偏置计算和补偿。 为了防止出现误检测， 在本发明的其他实施例中， 还可以进一步包括一 判断模块（图未示）， 用于判断所述精估计点是否满足预设条件， 若是， 触发 所述直流偏置消除模块， 否则， 不触发所述直流偏置消除模块。
上述各模块的具体执行流程， 以及， 各种参数的设置， 请参见上述方法 实施例， 这里不作赘述。
综上所述， 本发明对基于 QPSK调制的解调符号进行合理的分组， 使解 调符号都分布在相应 QPSK调制点附近，以此估计出最大似然调制点的位置， 并进一步求出解调符号的直流偏置， 如此， 能够准确有效的消除接收信号中 的直流偏置。
本发明的技术方案实现简单， 运算量适中， 应用范围广， 能够很轻易的 部署在大多数基于软件无线电技术的接收机中而不会导致已有接收机结构的 变动， 而且对直流偏置的消除效果准确可靠， 从而能够改善系统的解调性能， 保证了系统的正常工作和传输速率的稳定性。
最后应当说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等 同替换， 而不脱离本发明技术方案的精神范围， 其均应涵盖在本发明的权利 要求范围当中。

Claims

权利 要 求 书
1. 一种消除直流偏置的方法， 其特征在于， 包括：
计算基于 QPSK调制的多个解调符号中两两解调符号之间的欧式距离； 根据解调符号之间的欧式距离从所述多个解调符号中确定出 4个集合，每 个集合对应 QPSK调制的一个调制方向；
分别对确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算，选取每个集合中加 权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个粗估计点，得到 4个粗估计点； 根据解调符号与所述粗估计点之间的欧式距离从所述多个解调符号中重 新确定出 4个集合；
分别对重新确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算，选取每个集合 中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个精估计点， 得到 4个精估 计点；
根据所述精估计点进行直流偏置计算和补偿。
2. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据解调符号之间的欧 式距离从所述多个解调符号中确定出 4个集合， 包括：
获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到 第一、 三参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离小于第一门 限的解调符号的集合， 得到第一、 三集合；
获取所述多个解调符号中不属于第一集合和第三集合的解调符号中相互 之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到第二、 四参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第二、 四参考点的欧式距离小于第一门 限的解调符号的集合， 得到第二、 四集合。
3. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据解调符号之间的欧 式距离从所述多个解调符号中确定出 4个集合， 包括：
获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到 第一、 三参考点；
获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离之和最大的解调 符号， 得到第二参考点；
获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三参考点的欧式距离之和最大的 解调符号， 得到第四参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三、 四参考点的欧式距离小 于第一门限的解调符号的集合， 得到第一、 二、 三、 四集合。
4. 如权利要求 2或 3所述的方法， 其特征在于：
所述第一门限为第一、 三参考点之间的欧式距离与第一系数之积。
5. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述分别对确定出的 4个集合 进行欧式距离加权求和计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作 为 QPSK调制的一个粗估计点， 包括：
对确定出的 4个集合中的每个集合，分别计算该集合中的每个解调符号与 该集合中的其他所有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和最小的 解调符号作为该集合对应的一个粗估计点。
6. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据解调符号与所述粗 估计点之间的欧式距离从所述多个解调符号中重新确定出 4个集合， 包括： 对于每个粗估计点， 获取所述多个解调符号中与该粗估计点之间的欧式 距离小于第二门限的解调符号的集合， 从而重新确定出 4个集合。
7. 如权利要求 6所述的方法， 其特征在于：
所述第二门限为第一欧式距离与第二欧式距离中的较小者与第二系数之 积， 所述第一欧式距离为所述 4个粗估计点构成的四边形的一条对角线的长 度， 所述第二欧式距离为所述四边形的另外一条对角线的长度。
8. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述分别对重新确定出的 4个 集合进行欧式距离加权求和计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符 号作为 QPSK调制的一个精估计点， 包括：
对重新确定出的 4个集合中的每个集合，分别计算该集合中的每个解调符 号与该集合中的其他所有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和最 小的解调符号作为该集合对应的一个精估计点。
9. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述精估计点进行 直流偏置计算和补偿， 包括： 分别计算所述 4个精估计点的实部和虚部的平均值，得到直流偏置估计值 的实部和虚部；
对所述多个解调符号中的每个解调符号， 将该解调符号的实部和虚部分 别减去所述直流偏置估计值的实部和虚部， 得到消除直流偏置的解调符号。
10. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 还包括：
判断所述精估计点是否满足预设条件， 若是， 执行所述根据所述精估计 点进行直流偏置计算和补偿的步骤， 否则， 不执行所述根据所述精估计点进 行直流偏置计算和补偿的步骤。
11. 如权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述预设条件为以下条件 中的一个或者一个以上的组合：
第一直线与第二直线之间的夹角大于第三门限， 所述第一直线为所述 4 个精估计点构成的四边形的一条对角线， 所述第二直线为所述四边形的另外 一条对角线；
重新确定出的 4个集合中每个集合包括的解调符号的个数大于第四门限； 重新确定出的 4个集合中每个集合包括的解调符号的个数，和所述多个解 调符号的个数， 二者的比值大于第五门限。
12. 一种消除直流偏置的装置， 其特征在于， 包括：
欧式距离计算模块，用于计算基于 QPSK调制的多个解调符号中两两解调 符号之间的欧式距离；
第一确定模块， 用于根据解调符号之间的欧式距离从所述多个解调符号 中确定出 4个集合， 每个集合对应 QPSK调制的一个调制方向；
粗估计模块， 用于分别对确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计算， 选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个粗估计点， 得到 4个粗估计点；
第二确定模块， 用于根据解调符号与所述粗估计点之间的欧式距离从所 述多个解调符号中重新确定出 4个集合；
精估计模块，用于分别对重新确定出的 4个集合进行欧式距离加权求和计 算，选取每个集合中加权求和值最小的解调符号作为 QPSK调制的一个精估计 点， 得到 4个精估计点； 直流偏置消除模块， 用于根据所述精估计点进行直流偏置计算和补偿
13. 如权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 所述第一确定模块进一 用于：
获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得 第一、 三参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离小于第一 限的解调符号的集合， 得到第一、 三集合；
获取所述多个解调符号中不属于第一集合和第三集合的解调符号中相 之间欧式距离最大的两个解调符号， 得到第二、 四参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第二、 四参考点的欧式距离小于第一 限的解调符号的集合， 得到第二、 四集合。
14. 如权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 所述第一确定模块进一 用于：
获取所述多个解调符号中相互之间欧式距离最大的两个解调符号， 得 第一、 三参考点；
获取所述多个解调符号中与第一、 三参考点的欧式距离之和最大的解 符号， 得到第二参考点；
获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三参考点的欧式距离之和最大 解调符号， 得到第四参考点；
分别获取所述多个解调符号中与第一、 二、 三、 四参考点的欧式距离 于第一门限的解调符号的集合， 得到第一、 二、 三、 四集合。
15. 如权利要求 13或 14所述的装置， 其特征在于：
所述第一门限为第一、 三参考点之间的欧式距离与第一系数之积。
16. 如权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 所述粗估计模块进一步 于：
对确定出的 4个集合中的每个集合，分别计算该集合中的每个解调符号 该集合中的其他所有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和最小 解调符号作为该集合对应的一个粗估计点。
17. 如权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 所述第二确定模块进一 用于：
对于每个粗估计点， 获取所述多个解调符号中与该粗估计点之间的欧式 距离小于第二门限的解调符号的集合， 从而重新确定出 4个集合。
18. 如权利要求 17所述的装置， 其特征在于：
所述第二门限为第一欧式距离与第二欧式距离中的较小者与第二系数之 积， 所述第一欧式距离为所述 4个粗估计点构成的四边形的一条对角线的长 度， 所述第二欧式距离为所述四边形的另外一条对角线的长度。
19. 如权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 所述精估计模块进一步用 于：
对重新确定出的 4个集合中的每个集合，分别计算该集合中的每个解调符 号与该集合中的其他所有解调符号之间的欧式距离的平方和， 选取平方和最 小的解调符号作为该集合对应的一个精估计点。
20. 如权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 所述直流偏置消除模块进 一步用于：
分别计算所述 4个精估计点的实部和虚部的平均值，得到直流偏置估计值 的实部和虚部；
对所述多个解调符号中的每个解调符号， 将该解调符号的实部和虚部分 别减去所述直流偏置估计值的实部和虚部， 得到消除直流偏置的解调符号。
21. 如权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 还包括：
判断模块， 用于判断所述精估计点是否满足预设条件， 若是， 触发所述 直流偏置消除模块， 否则， 不触发所述直流偏置消除模块。
22. 如权利要求 21所述的装置， 其特征在于， 所述预设条件为以下条件 中的一个或者一个以上的组合：
第一直线与第二直线之间的夹角大于第三门限， 所述第一直线为所述 4 个精估计点构成的四边形的一条对角线， 所述第二直线为所述四边形的另外 一条对角线；
重新确定出的 4个集合中每个集合包括的解调符号的个数大于第四门限； 重新确定出的 4个集合中每个集合包括的解调符号的个数，和所述多个解 调符号的个数， 二者的比值大于第五门限。
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