專利名稱：Pn序列相位檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理領(lǐng)域，特別是涉及一種用于數(shù)字信號接收的PN序列相位檢測方法。本發(fā)明還涉及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。
背景技術(shù)：
中國數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)GB 20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、 信道編碼和調(diào)制》規(guī)定信號幀由幀頭、幀體組成。幀頭模式有三種，其中模式1、模式3產(chǎn)生 PN序列的LFSR(Liner Feedback Shift Register，線性反饋移位寄存器)的初始相位有變 化和不變化兩種模式。多個信號幀組成1個超幀，當(dāng)系統(tǒng)要求指示信號幀的序號時，每個超 幀內(nèi)的信號幀的幀頭采用不同相位的PN序列作為識別符。由于接收機(jī)需要利用PN序列進(jìn)行幀同步、頻率同步、定時同步、信道沖激響應(yīng)估 計(jì)、跟蹤相位噪聲，因此國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)的接收機(jī)需要檢測接收PN序列的 相位以及相位是否旋轉(zhuǎn)。中國發(fā)明專利申請公開說明書CN1677909A(
公開日2005年10月5日)公開了 一種“時域同步正交頻分復(fù)用接收機(jī)的幀同步方法及其系統(tǒng)”，涉及到了相位計(jì)算的方法， 但其只是中國數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)GB20600-2006規(guī)定的相位改變規(guī)則的反變化，直接 使用會導(dǎo)致在多徑信道且存在時鐘誤差的情況下，相位檢測錯誤概率非常高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種PN序列初始相位檢測方法，能夠提高PN 相位檢測的正確性、可靠性以及檢測速度；為此本發(fā)明還提供一種PN序列初始相位檢測裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的PN序列初始相位檢測方法是采用如下技術(shù)方案 實(shí)現(xiàn)的將接收信號與本地PN序列相關(guān)，獲得一系列相關(guān)值；從所述一系列相關(guān)值中去除 PN序列長度超過一個周期而產(chǎn)生的寄生峰；從去除寄生峰之后的相關(guān)值中按照同一規(guī)律 獲取多個相關(guān)值，并求出相鄰兩個相關(guān)值之間的距離與發(fā)射端PN序列之間的長度的差值， 該差值稱為峰值距離差；從連續(xù)的多個峰值距離差中選擇可信度高的用于計(jì)算檢測相位； 進(jìn)行相位校驗(yàn)，判斷檢測相位是否可信。本發(fā)明的PN序列初始相位檢測裝置包括計(jì)算單元，用于將接收信號與本地PN序列相關(guān)，獲得一系列相關(guān)值；去除寄生峰單元，與計(jì)算單元連接，去除PN序列長度超過一個周期而產(chǎn)生的寄生 峰；獲取單元，與去除寄生峰單元連接，用于從去除寄生峰后的相關(guān)值中挑選多個相 關(guān)值并求出峰值距離差，從連續(xù)的多個峰值距離差中挑選符合規(guī)律的其中一個峰值距離 差；
相位計(jì)算單元，與獲取單元連接，利用峰值距離差與相位之間的關(guān)系得出檢測相 位；相位校驗(yàn)單元，與相位計(jì)算單元連接，用于判斷檢測相位是否可信，若檢測相位不 可信，則重新獲取峰值距離差并計(jì)算檢測相位。本發(fā)明通過從多個峰值距離差中選擇可信度高的進(jìn)行相位計(jì)算，提高具有時鐘誤 差下的檢測相位的正確性、可靠性及檢測速度；通過相位校驗(yàn)判斷檢測相位是否可信，提高 在多徑信道下的檢測正確概率。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是PN序列相位檢測方法流程圖；圖2是PN序列相位檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是幀頭模式1、3結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是PN序列相關(guān)峰值示意圖；圖5是時鐘誤差干擾示意圖；圖6是強(qiáng)多徑干擾示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1所示，本發(fā)明所述的PN序列相位檢測方法包括以下步驟第一步，將本地PN序列與接收信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到一系列相關(guān)值。接收信號 可以按照符號速率進(jìn)行采樣，也可以過采樣，為了方便說明，本發(fā)明以符號速率進(jìn)行說明。 本地的PN序列的初始相位可以變化也可以不變化。第二步，若發(fā)射端的PN序列長度超過一個周期，則需要消除拓展部分造成的相關(guān) 值。當(dāng)接收信號中的PN序列的長度超過一個周期，在沒有多徑的信道下，與本地PN序列滑 動相關(guān)仍然會產(chǎn)生多個較大的相關(guān)值，這里將最大的一個相關(guān)值稱為相關(guān)峰，其余由PN序 列長度超過一個周期而產(chǎn)生的相關(guān)值稱為寄生峰。根據(jù)不同的相位校驗(yàn)方法，有可能需要 去除寄生峰。去除寄生峰在上述一系列相關(guān)值中，去除較小的相關(guān)值(即去除干擾)，并在剩 余的相關(guān)值中逐個判定是否為寄生峰。若與當(dāng)前的峰值相距一個PN序列周期的位置上也 出現(xiàn)峰值，則當(dāng)前的峰值不是寄生峰，否則是需要去除的寄生峰。圖3是幀頭模式1、3結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖3(a)為幀頭模式1結(jié)構(gòu)示意圖；圖3(b) 為幀頭模式3結(jié)構(gòu)示意圖。圖4中所示的較小的峰值就是寄生峰。第三步，選擇可信度高的峰值距離差。從去除寄生峰之后的相關(guān)值中按照同一規(guī)律獲取多個相關(guān)值，并求出相鄰兩個相 關(guān)值之間的距離與發(fā)射端PN序列之間的長度的差值，該差值稱為峰值距離差。所述的同一 規(guī)律指的是幅度規(guī)律、位置規(guī)律或使用幅度規(guī)律和位置規(guī)律兩者組合定義的規(guī)律。從連續(xù) 的多個峰值距離差中選擇可信度高的峰值距離差。由于接收機(jī)的時鐘與發(fā)射機(jī)的時鐘具有誤差，叫做時鐘誤差，因此相鄰兩幀的峰 值的距離與幀長度的差值A(chǔ)d由于時鐘誤差的影響變?yōu)锳 d+i，X是時鐘誤差引入的誤差，如圖5所示。由于引入了時鐘誤差，因此需要將包含時鐘誤差的峰值距離差排除，選擇 不包含時鐘誤差的峰值距離差計(jì)算相位。例如在GB 20600-2006中，可以通過將連續(xù)多 個峰值距離差用于遞增或遞減的判斷，并從中挑選符合正奇數(shù)負(fù)偶數(shù)或負(fù)奇數(shù)正偶數(shù)規(guī)律 的其中一個峰值距離差作為可信的峰值距離差。選擇可信的峰值距離差的方法還有當(dāng)多 個峰值距離差都符合GB 20600-2006中的變化規(guī)律才進(jìn)行選擇，但是在時鐘誤差相對較大 時，檢測相位所花的時間較長，或很難檢測出相位。以中國數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)GB 20600-2006所規(guī)定的幀頭模式1為例(參見圖 3a)，PN序列相位變化順序及與相位為0的PN序列相關(guān)，相鄰兩幀的峰值距離差如下表1所示。相鄰兩個峰值距離差分別表示為A屯、Adi+1，理想情況下| | Adi+」_| AdJ | = 1，但現(xiàn)實(shí)中存在時鐘誤差，因此I I Adi+」-| Ad」I = 1+T, T是時鐘誤差引入的誤差，其 中A di表示第i幀與第i_l幀的峰值的距離與幀長度的差值。由于引入了時鐘誤差，相鄰 的I Ad|有可能相等。因此為了抗時鐘誤差，使用相鄰的n個峰值距離差相互作比較。只 要保證 | A Adi+n| > | AdJ 且 | Adi+n| ≥ | Adi+n_J ≥| AdJ ；或 | Adi+n| < | A d, | , 且| Ad」≥…≥| A Adi+n_J≥| Adi+n|，就可以估計(jì)出峰值距離差的變化關(guān)系(遞增或遞 減)。理想條件下，| Ad」與| Adi+n|的差值應(yīng)為n，考慮時鐘誤差的影響，差值可能為 n+nT。因此當(dāng)判定峰值距離差遞增，且| Adi+IJ-| Ad」<n+nx時，認(rèn)為這相鄰的n個峰 值距離差中存在符合計(jì)算PN序列相位的Ad;若判定峰值距離差遞減，且| AcU-| Adi+n| <n+nx時，認(rèn)為這相鄰的n個峰值距離差中存在符合計(jì)算PN序列相位的Ad。若判定峰 值距離差遞增，則選擇負(fù)奇數(shù)或正偶數(shù)的Ad ；若判定峰值距離差遞減，則選擇正奇數(shù)或負(fù) 偶數(shù)的Ad。表 1
PN序列相位序號AdPN序列相位序號Ad00113-1121-111411122115-1103- 311610944117-108109-109221- 4110110222權(quán)利要求
一種PN序列初始相位檢測方法，其特征在于將接收信號與本地PN序列相關(guān)，獲得一系列相關(guān)值；從所述一系列相關(guān)值中去除PN序列長度超過一個周期而產(chǎn)生的寄生峰；從去除寄生峰之后的相關(guān)值中按照同一規(guī)律獲取多個相關(guān)值，并求出相鄰兩個相關(guān)值之間的距離與發(fā)射端PN序列之間的長度的差值，該差值稱為峰值距離差；從連續(xù)的多個峰值距離差中選擇可信度高的用于計(jì)算檢測相位；進(jìn)行相位校驗(yàn)，判斷檢測相位是否可信。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述選擇可信度高的峰值距離差的方法是， 將連續(xù)的多個峰值距離差按遞增或遞減進(jìn)行判斷，從中挑選符合正奇數(shù)負(fù)偶數(shù)或負(fù)奇數(shù)正 偶數(shù)規(guī)律的其中一個峰值距離差作為可信度高的峰值距離差。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述相位校驗(yàn)的方法是，采用下述任意一種 方法或下述方法的任意組合，方法一，使用兩次或兩次以上的檢測相位計(jì)算結(jié)果相互校驗(yàn)； 方法二，根據(jù)檢測相位計(jì)算結(jié)果，若后續(xù)的峰值距離差為零則通過校驗(yàn)； 方法三，使用不同的準(zhǔn)則選擇相關(guān)值，利用不同的相關(guān)值計(jì)算檢測相位，通過比較兩個 檢測相位是否相同，判定該檢測相位是否可靠。
4.一種PN序列初始相位檢測裝置，其特征在于，包括計(jì)算單元，用于將接收信號與本地PN序列相關(guān)，獲得一系列相關(guān)值； 去除寄生峰單元，與計(jì)算單元連接，去除PN序列長度超過一個周期而產(chǎn)生的寄生峰； 獲取單元，與去除寄生峰單元連接，用于從去除寄生峰后的相關(guān)值中挑選多個相關(guān)值 并求出峰值距離差，從連續(xù)的多個峰值距離差中挑選符合規(guī)律的其中一個峰值距離差； 相位計(jì)算單元，與獲取單元連接，利用峰值距離差與相位之間的關(guān)系得出檢測相位； 相位校驗(yàn)單元，與相位計(jì)算單元連接，用于判斷檢測相位是否可信，若檢測相位不可 信，則重新獲取峰值距離差并計(jì)算檢測相位。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述的相位校驗(yàn)單元包括 存儲單元，用于存儲檢測相位；累加單元，用于在下一個PN序列到來時，在已得出的檢測相位的基礎(chǔ)上進(jìn)行累加操作；比較單元，用于比較兩個檢測相位是否相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PN序列初始相位檢測方法，將接收信號與本地PN序列相關(guān)，獲得一系列相關(guān)值；從所述一系列相關(guān)值中去除PN序列長度超過一個周期而產(chǎn)生的相關(guān)值，稱之為寄生峰；從去除寄生峰之后的相關(guān)值中按照同一規(guī)律獲取多個相關(guān)值，并求出相鄰兩個相關(guān)值之間的距離與發(fā)射端PN序列之間的長度的差值，簡稱峰值距離差；從多個相鄰的峰值距離差中挑選其中可信度高的用于計(jì)算檢測相位；并根據(jù)相位校驗(yàn)判斷檢測相位是否可信。本發(fā)明還公開了一種PN序列初始相位檢測裝置。本發(fā)明能提高具有時鐘誤差下的檢測相位的正確性、可靠性及檢測速度；通過相位校驗(yàn)判斷檢測相位是否可信，提高在多徑信道下的檢測正確概率。
文檔編號H04L27/26GK101989969SQ20091005771
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者俞麗娜, 黃思寧, 龍必起 申請人:上海明波通信技術(shù)有限公司