本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信道上行信号预均衡方法、装置和cmts。
背景技术：
docsis(thedataovercablesysteminterfacespecification)是有线同轴电缆的一种规范，它定义了电缆调制解调器终端系统(cablemodemterminalsystems，cmts)与电缆调制解调器(cablemodem，cm)的要求与行为。docsis协议是cablemodem系统网络层、数据链路层和物理层传输的规范，对支持的操作系统、管理、数据接口都有一定的要求。同轴电缆的普及率高达70％，整个基础设施十分完整，加上同轴电缆传输多媒体视频资料的技术已经相当成熟稳定，适合利用它来传输多媒体视频资料。
但是，目前的电信领域在通信系统中，由于各种噪声和干扰的存在，使得通信系统传输信号失真，也就是说，通信系统的信道是非理想信道。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明提出一种信道上行信号预均衡方法、装置、cmts和可读存储介质。
本发明的一个实施例提出一种信道上行信号预均衡方法，应用于cmts，所述cmts包括频谱分析单元，该方法包括：
在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号；
通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号；
根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数；
根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。
上述的信道上行信号预均衡方法，所述通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号，包括：
利用所述频谱分析单元依次确定各个上行信号对应的输出信号的幅度和相位；
根据各个输出信号的幅度和相位确定对应的输出信号的原函数。
上述的信道上行信号预均衡方法，所述根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数，包括：
对各个原函数进行拉氏变换确定对应的象函数；
根据各个输出信号对应的象函数和对应的上行信号对应的象函数确定各个上行信号对应的系统传递函数；
对各个系统传递函数取倒数确定所述各个上行信号对应的预均衡传递函数，所述预均衡传递函数为所述预均衡函数。
上述的信道上行信号预均衡方法，所述频谱分析单元中预先存储用于分析各个上行信号对应的各个输出信号的配置文件。
本发明的另一个实施例提出一种信道上行信号预均衡装置，应用于cmts，所述cmts包括频谱分析单元，该装置包括：
上行信号接收模块，用于在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号；
输出信号分析模块，用于通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号；
预均衡函数确定模块，用于根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数；
预均衡列表更新模块，用于根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。
上述输出信号分析模块包括：
幅度和相位确定单元，用于利用所述频谱分析单元依次确定各个上行信号对应的输出信号的幅度和相位；
原函数确定单元，用于根据各个输出信号的幅度和相位确定对应的输出信号的原函数。
上述预均衡函数确定模块，包括：
象函数确定单元，用于对各个原函数进行拉氏变换确定对应的象函数；
系统传递函数确定单元，用于根据各个输出信号对应的象函数和对应的上行信号对应的象函数确定各个上行信号对应的系统传递函数；
预均衡函数确定单元，用于对各个系统传递函数取倒数确定所述各个上行信号对应的均衡传递函数。
本发明是实施例涉及一种cmts，包括存储器、处理器和频谱分析单元，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行本发明是实施例所述的信道上行信号预均衡方法。
本发明的再一个实施例提出一种信道上行信号预均衡方法，应用于cm，所述方法包括：
在cm每次上电时，发送用于校准的上行信号至包括频谱分析仪的cmts；
接收所述cmts发送的预均衡函数，并根据所述预均衡函数更新失真前预均衡列表；
在正常工作时，根据更新的失真前预均衡列表对预发送的上行信号进行失真前预均衡。
本发明是实施例涉及一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行本发明是实施例所述的信道上行信号预均衡方法。
本发明公开的应用于cmts的信道上行信号预均衡方法，在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号；通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号；根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数；根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。本发明的技术方案在cm每次上电时都可以对各个上行信号的预均衡函数进行动态校准更新，保证cm和cmts组成的电缆调制解调器终端通信系统的信道的抗干扰能力更强，保证上行信号不失真。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本发明实施例提出的一种应用于cmts的信道上行信号预均衡方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提出的一种应用于cmts的信道上行信号预均衡装置的结构程示意图；
图3示出了本发明实施例提出的一种应用于cm的信道上行信号预均衡方法的流程示意图；
图4示出了本发明实施例提出的一种应用于cm的信道上行信号预均衡装置的流程示意图；
图5示出了本发明实施例提出的一种由cm和cmts组成的电缆调制解调器终端通信系统的结构示意图。
主要元件符号：
1-应用于cmts的信道上行信号预均衡装置；10-上行信号接收模块；20-输出信号分析模块；30-预均衡函数确定模块；40-预均衡列表更新模块；2-应用于cm的信道上行信号预均衡装置；100-上行信号发送模块；200-预均衡函数接收模块；300-失真前预均衡模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
本发明应用于cm和cmts组成的电缆调制解调器终端通信系统，电缆调制解调器终端通信系统如图5所示，cm与cmts组成一个传输网络，cmts作为服务器，cm作为网络接入的终端解调设备。cm与cmts之间的通信电缆线作为信道，为了避免信道的传输信号失真，需要对信道中进行补偿和校正。实现补偿的方式包括频域均衡器和时域均衡器。频域均衡器是利用滤波器的频率特性对信道的幅度和相位等特性进行补偿，使包括均衡器在内的整个通信系统的总传输函数满足无失真传输的条件。可以在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号；cmts通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号；cmts根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数；cmts根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。在正常工作时，cm根据更新的失真前预均衡列表对预发送的上行信号进行失真前预均衡。cm的失真前预均衡列表对每一种上行信号进行对应的失真前预均衡，并且，cm每次上电时都可以对各个上行信号的预均衡函数进行动态校准更新，保证cm和cmts组成的电缆调制解调器终端通信系统的信道的抗干扰能力更强，保证上行信号不失真。
实施例1
本实施例，参见图1，示出了一种应用于cmts的信道上行信号预均衡方法包括以下步骤：
s10：在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号。
cm是一种计算机硬件,它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号，cmts是管理控制cm的设备。用于校准的上行信号包括5～42mhz、5～65mhz、5～85mhz和5～204mhz中的至少一种。在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts可以依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号，并利用下述步骤s20～s30确定每一个用于校准的上行信号对应的预均衡函数。
s20：通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号。
cmts利用所述频谱分析单元依次确定各个上行信号对应的输出信号的幅度和相位；根据各个输出信号的幅度和相位确定对应的输出信号的原函数。
进一步的，频谱分析单元中预先存储用于分析各个上行信号对应的各个输出信号的配置文件。配置文件里面包括上行信号的中心频率、频宽和功率等信号，利用配置文件可以加快频谱仪分析上行信号的速度。
示范性的，若用于校准的上行信号为5～42mhz，5～42mhz的上行信号通过信道传输至cmts的频谱分析单元，由于信道传输过程中存在失真，频谱分析单元确定的输出信号的波形区别于5～42mhz的上行信号的波形，频谱分析单元可以获取输出信号的幅度和相位，根据幅度和相位可以确定对应的输出信号的原函数y(t)。
s30：根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数。
进一步的，对各个输出信号对应的各个原函数进行拉氏变换确定对应的象函数；根据各个输出信号对应的象函数和对应的上行信号对应的象函数确定各个上行信号对应的系统传递函数；对各个系统传递函数取倒数确定所述各个上行信号对应的预均衡传递函数，所述预均衡传递函数为所述预均衡函数。
示范性的，输出信号的原函数为y(t)，对y(t)进行拉氏变换，可以确定对应的象函数y(s)，上行信号的原函数可以表示为x(t)，对x(t)进行拉氏变换，可以确定对应的象函数x(s)，系统传递函数g(s)＝y(s)/x(s)。进一步的，对系统传递函数g(s)＝y(s)/x(s)取倒数，确定上行信号x(t)对应的预均衡传递函数t(s)＝x(s)/y(s)。
s40：根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。
预均衡列表包括多个用于校准的上行信号，且每个用于校准的上行信号对应一个预均衡传递函数。可以理解，失真前预均衡列表更新完成后，cm每次发送上行信号时，将从失真前预均衡列表中确定该上行信号对应的预均衡传递函数，利用预均衡传递函数对预发送的上行信号进行失真前预均衡。例如，上行信号a，经过对应的预均衡传递函数ta(s)失真前预均衡后变为a*ta(s)，然后通过信道发送至cmts，上行信号a对应的cm和cmts之间的系统传递函数为ga(s)，进而cmts获得的上行信号为a*ta(s)*ga(s)，由于ta(s)和ga(s)互为倒数关系，所以，cmts获得的上行信号a不失真。
本实施例公开的应用于cmts的信道上行信号预均衡方法，在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号；通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号；根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数；根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。本实施例的技术方案在cm每次上电时都可以对各个上行信号的预均衡函数进行动态校准更新，保证cm和cmts组成的电缆调制解调器终端通信系统的信道的抗干扰能力更强，保证上行信号不失真。
实施例2
本实施例，参见图2，示出了一种应用于cmts的信道上行信号预均衡装置1，所述cmts包括频谱分析单元，该装置包括：上行信号接收模块10、输出信号分析模块20、预均衡函数确定模块30和预均衡列表更新模块40。
上行信号接收模块10，用于在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号；输出信号分析模块20，用于通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号；预均衡函数确定模块30，用于根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数；预均衡列表更新模块40，用于根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。
进一步的，输出信号分析模块20包括幅度和相位确定单元和原函数确定单元。
幅度和相位确定单元，用于利用所述频谱分析单元依次确定各个上行信号对应的输出信号的幅度和相位；原函数确定单元，用于根据各个输出信号的幅度和相位确定对应的输出信号的原函数。
进一步的，预均衡函数确定模块30包括象函数确定单元、系统传递函数确定单元和预均衡函数确定单元。
象函数确定单元，用于对各个原函数进行拉氏变换确定对应的象函数；系统传递函数确定单元，用于根据各个输出信号对应的象函数和对应的上行信号对应的象函数确定各个上行信号对应的系统传递函数；预均衡函数确定单元，用于对各个系统传递函数取倒数确定所述各个上行信号对应的预均衡传递函数，所述预均衡传递函数为所述预均衡函数。
本实施例公开的一种应用于cmts的信道上行信号预均衡装置1通过上行信号接收模块10、输出信号分析模块20、预均衡函数确定模块30和预均衡列表更新模块40的配合使用，用于执行上述实施例所述的应用于cmts的信道上行信号预均衡方法，上述实施例2所涉及的实施方案以及有益效果在本实施例中同样适用，在此不再赘述。
实施例3
本实施例，参见图3，示出了一种应用于cm的信道上行信号预均衡方法包括以下步骤：
s100：在cm每次上电时，发送用于校准的上行信号至包括频谱分析仪的cmts。
s200：接收所述cmts发送的预均衡函数，并根据所述预均衡函数更新失真前预均衡列表。
s300：在正常工作时，根据更新的失真前预均衡列表对预发送的上行信号进行失真前预均衡。
cm的失真前预均衡列表在每次上电时都会动态更新，可以定期对cm进行上电重启，保证失真前预均衡列表内各个预均衡函数的有效性，避免cm与cmts之间的通信电缆因使用年限、使用环境变化导致各个预均衡函数的均衡效果下降。
实施例4
本实施例，参见图4，示出了一种应用于cm的信道上行信号预均衡装置2包括上行信号发送模块100、预均衡函数接收模块200和失真前预均衡模块300。
上行信号发送模块，用于在cm每次上电时，发送用于校准的上行信号至包括频谱分析仪的cmts；预均衡函数接收模块，用于接收所述cmts发送的预均衡函数，并根据所述预均衡函数更新失真前预均衡列表失真前预均衡模块，用于在正常工作时，根据更新的失真前预均衡列表对预发送的上行信号进行失真前预均衡。
本实施例公开的一种应用于cm的信道上行信号预均衡装置2通过上行信号发送模块100、预均衡函数接收模块200和失真前预均衡模块300的配合使用，用于执行上述实施例所述的应用于cm的信道上行信号预均衡方法，上述实施例3所涉及的实施方案以及有益效果在本实施例中同样适用，在此不再赘述。
可以理解，实施例1和实施例2涉及一种cmts，包括存储器、处理器和频谱分析单元，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行实施例1所述的应用于cmts的信道上行信号预均衡方法。
可以理解，实施例1和实施例2一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行实施例1所述的应用于cmts的信道上行信号预均衡方法。
可以理解，实施例3和实施例4涉及一种cm，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行实施例3所述的应用于cm的信道上行信号预均衡方法。
可以理解，实施例3和实施例4涉及一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行实施例3所述的应用于cm的信道上行信号预均衡方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种信道上行信号预均衡方法，其特征在于，应用于cmts，所述cmts包括频谱分析单元，该方法包括：
在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号；
通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号；
根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数；
根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。
2.根据权利要求1所述的信道上行信号预均衡方法，其特征在于，所述通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号，包括：
利用所述频谱分析单元依次确定各个上行信号对应的输出信号的幅度和相位；
根据各个输出信号的幅度和相位确定对应的输出信号的原函数。
3.根据权利要求2所述的信道上行信号预均衡方法，其特征在于，所述根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数，包括：
对各个原函数进行拉氏变换确定对应的象函数；
根据各个输出信号对应的象函数和对应的上行信号对应的象函数确定各个上行信号对应的系统传递函数；
对各个系统传递函数取倒数确定所述各个上行信号对应的预均衡传递函数，所述预均衡传递函数为所述预均衡函数。
4.根据权利要求2所述的信道上行信号预均衡方法，其特征在于，所述频谱分析单元中预先存储用于分析各个上行信号对应的各个输出信号的配置文件。
5.一种信道上行信号预均衡装置，其特征在于，应用于cmts，所述cmts包括频谱分析单元，该装置包括：
上行信号接收模块，用于在与所述cmts连接的cm每次上电时，cmts依次接收所述cm发送的各个用于校准的上行信号；
输出信号分析模块，用于通过频谱分析单元确定各个上行信号在传输过程中由于失真而发生变化输出的各个输出信号；
预均衡函数确定模块，用于根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数；
预均衡列表更新模块，用于根据各个预均衡函数更新所述cm的失真前预均衡列表。
6.根据权利要求5所述的信道上行信号预均衡装置，其特征在于，所述输出信号分析模块包括：
幅度和相位确定单元，用于利用所述频谱分析单元依次确定各个上行信号对应的输出信号的幅度和相位；
原函数确定单元，用于根据各个输出信号的幅度和相位确定对应的输出信号的原函数。
7.根据权利要求6所述的信道上行信号预均衡装置，其特征在于，所述根据各个输出信号和对应的上行信号确定对应的预均衡函数，包括：
对各个原函数进行拉氏变换确定对应的象函数；
根据各个输出信号对应的象函数和对应的上行信号对应的象函数确定各个上行信号对应的系统传递函数；
对各个系统传递函数取倒数确定所述各个上行信号对应的均衡传递函数。
8.一种cmts，其特征在于，包括存储器、处理器和频谱分析单元，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求1至4任一项所述的信道上行信号预均衡方法。
9.一种信道上行信号预均衡方法，其特征在于，应用于cm，所述方法包括：
在cm每次上电时，发送用于校准的上行信号至包括频谱分析仪的cmts；
接收所述cmts发送的预均衡函数，并根据所述预均衡函数更新失真前预均衡列表；
在正常工作时，根据更新的失真前预均衡列表对预发送的上行信号进行失真前预均衡。
10.一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至4任一项所述的信道上行信号预均衡方法。
技术总结