專利名稱：一種基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步技術(shù)，該技術(shù)在接收信號(hào)中存在多徑影響的情況下，仍然能夠準(zhǔn)確地估計(jì)出幀的起始位置。
背景技術(shù)：
在突發(fā)通信系統(tǒng)中，幀同步是接收端設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。由于接收端無法準(zhǔn)確得知物理層幀的起始位置，因而需要使用幀同步模塊根據(jù)接收信號(hào)中的特定信息估計(jì)物理層幀的起始時(shí)刻。良好的幀同步算法能夠抵抗噪聲、載波頻偏、多徑等干擾因素的影響，達(dá)到較低的虛警概率和漏警概率，并實(shí)現(xiàn)精確同步。大多數(shù)通信系統(tǒng)中的幀同步采用相關(guān)的方法，利用接收信號(hào)中的特定信息進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，根據(jù)相關(guān)峰估計(jì)物理層幀的起始時(shí)刻。相關(guān)運(yùn)算有互相關(guān)和自相關(guān)兩種方法?；ハ嚓P(guān)方法是指接收序列與本地存儲(chǔ)的序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。這種方法能夠得到脈沖狀相關(guān)峰，有利于提聞巾貞同步的精確度，但是其相關(guān)峰值受載波頻偏的影響大。而且在復(fù)雜多徑信道下，由于信號(hào)能量分散，使得同步峰不再為理想的脈沖狀，而是分散到多個(gè)峰，從而導(dǎo)致峰值降低，漏警概率增大。自相關(guān)方法是指接收序列與其自身的延遲序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。這種方法能夠克服載波頻偏對(duì)相關(guān)結(jié)果的影響，并合并多徑能量，但其相關(guān)結(jié)果往往呈平臺(tái)狀，檢測(cè)受高斯噪聲的干擾較大，不夠精確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種聯(lián)合互相關(guān)和自相關(guān)的幀同步方法，將互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)同步，該方法在接收信號(hào)中存在多徑影響的情況下，仍然能夠準(zhǔn)確地估計(jì)出幀起始位置。本發(fā)明中的同步方法是針對(duì)多徑信道而提出的，所以無論是有線網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)中的各種多徑信道都具有普適性。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，其步驟為I)在發(fā)送端將長度為N的同步序列進(jìn)行兩次重復(fù)調(diào)制，作為物理層幀的幀頭，通過信號(hào)發(fā)生器發(fā)送無線信號(hào)到接收端，所述接收端接收到無線信號(hào)并采樣為離散序列；2)在接收端通過本地存儲(chǔ)的同步序列對(duì)接收到的的離散序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，得到第一次相關(guān)輸出序列；3)接收端通過對(duì)步驟2)中所述第一次相關(guān)輸出序列進(jìn)行滑動(dòng)自相關(guān)操作，得到第二次相關(guān)輸出序列；4)若任意時(shí)刻第一次相關(guān)輸出序列中的樣點(diǎn)值大于所設(shè)定的第一次相關(guān)輸出的門限值，且第二次相關(guān)輸出序列中的樣點(diǎn)值大于所設(shè)定的第二次相關(guān)輸出的門限值，則該時(shí)刻為物理層幀的起始時(shí)刻，完成幀同步。所述步驟4)若不滿足某時(shí)刻滿足第一次相關(guān)輸出樣點(diǎn)值大于門限1，且不滿足第二次相關(guān)輸出樣點(diǎn)值大于門限2,則進(jìn)行下一時(shí)刻序列樣點(diǎn)的第一次相關(guān)和第二次相關(guān)的計(jì)算和門限判決，直至找到所述數(shù)字 傳輸物理層幀的起始時(shí)刻。設(shè)門限I和門限2分別為Thresl、Thres2，若對(duì)于某時(shí)刻n，滿足序列中的樣點(diǎn)C1(Ii) > Thresl且序列中的樣點(diǎn)C2 (n) > Thres2，則認(rèn)為采樣時(shí)刻n為物理層幀的起始時(shí)刻；否則，繼續(xù)計(jì)算Cjn+l)和(2(11+1)并進(jìn)行門限判決，直到找到物理層幀的起始時(shí)刻。更進(jìn)一步，所述步驟I)中，設(shè)長度為N的同步序列表示為Istl(I), S0(2),…，Stl(N)I,重復(fù)兩次后形成序列為{s (I), s (2) s (2N)} = {s0(l), s0(2),…，S0(N), S0(I), S0 (2),…，s0(N)},作為物理層幀的幀頭。更進(jìn)一步，所述步驟2)中，設(shè)接收端接收到的的離散序列為r(n)，本地存儲(chǔ)的同步序列即為I)中序列{8(1)，S (2)…，S (2N)}?；瑒?dòng)互相關(guān)操作方法為
權(quán)利要求
1.一種基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的巾貞同步方法，其步驟為 .1)在發(fā)送端將長度為N的同步序列進(jìn)行兩次重復(fù)調(diào)制，作為物理層幀的幀頭，通過信號(hào)發(fā)生器發(fā)送無線信號(hào)到接收端，所述接收端接收到無線信號(hào)并采樣為離散序列； .2)在接收端通過本地存儲(chǔ)的同步序列對(duì)接收到的的離散序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，得到第一次相關(guān)輸出序列； .3)接收端通過對(duì)步驟2)中所述第一次相關(guān)輸出序列進(jìn)行滑動(dòng)自相關(guān)操作，得到第二次相關(guān)輸出序列； .4)若任意時(shí)刻第一次相關(guān)輸出序列中的樣點(diǎn)值大于所設(shè)定的第一次相關(guān)輸出的門限值，且第二次相關(guān)輸出序列中的樣點(diǎn)值大于所設(shè)定的第二次相關(guān)輸出的門限值，則該時(shí)刻為物理層幀的起始時(shí)刻，完成幀同步。
2.如權(quán)利要求I所述的基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，其特征在于，所述步驟4)若不滿足某時(shí)刻第一次相關(guān)輸出樣點(diǎn)值大于門限1，且不滿足第二次相關(guān)輸出樣點(diǎn)值大于門限2，則進(jìn)行下一時(shí)刻序列樣點(diǎn)的第一次相關(guān)和第二次相關(guān)的計(jì)算和門限判決，直至找到所述數(shù)字傳輸物理層幀的起始時(shí)刻。
3.如權(quán)利要求I或2所述的基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，其特征在于，設(shè)門限I和門限2分別為Thresl、Thres2，若對(duì)于某時(shí)刻n，滿足序列中的樣點(diǎn)C1(Ii) >門限Thresl且序列中的樣點(diǎn)C2 (n) >門限Thres2，則認(rèn)為采樣時(shí)刻n為物理層幀的起始時(shí)刻；否則，繼續(xù)計(jì)算Cjn+l)和C2(n+1)并進(jìn)行門限判決，直到找到物理層幀的起始時(shí)刻。
4.如權(quán)利要求I所述的基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，其特征在于，所述步驟I)中，設(shè)長度為N的同步序列表示為Istl(I), Stl⑵，…，Stl (N)}，重復(fù)兩次后形成序列為{s(l)，s (2)...，s (2N)} = Is0(I), S0 (2)，-, s0(N), s0(l), S0 (2),…，S0(N) }，作為物理層幀的幀頭。
5.如權(quán)利要求I所述的基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，其特征在于，所述步驟2)中，設(shè)接收端接收到的的離散序列為r(n)，本地存儲(chǔ)的同步序列即為步驟I)中序列{s(l)，s (2)…，s (2N)}，滑動(dòng)互相關(guān)操作方法為
6.如權(quán)利要求I所述的基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，其特征在于，所述步驟3)的滑動(dòng)自相關(guān)操作方法為
7.如權(quán)利要求I所述的基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，其特征在于，自相關(guān)操作中相關(guān)窗寬度W的選取與要合并的多徑數(shù)目有關(guān)，即由多徑信道特征決定。
8.如權(quán)利要求I所述的基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，其特征在于，所述同步序列采用m序列?！?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及基于互相關(guān)和自相關(guān)級(jí)聯(lián)的幀同步方法，1)在發(fā)送端將長度為N的同步序列進(jìn)行兩次重復(fù)調(diào)制，作為物理層幀的幀頭，通過信號(hào)發(fā)生器發(fā)送無線信號(hào)到接收端，所述接收端接收到無線信號(hào)并采樣為離散序列；2)在接收端通過本地存儲(chǔ)的同步序列對(duì)接收到的離散序列進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)操作，得到第一次相關(guān)輸出序列；3)接收端通過對(duì)步驟2)中所述第一次相關(guān)輸出序列進(jìn)行滑動(dòng)自相關(guān)操作，得到第二次相關(guān)輸出序列；4)若任意時(shí)刻第一次相關(guān)輸出序列中的樣點(diǎn)值大于所設(shè)定的第一次相關(guān)輸出的門限值，且第二次相關(guān)輸出序列中的樣點(diǎn)值大于所設(shè)定的第二次相關(guān)輸出的門限值，則該時(shí)刻為物理層幀的起始時(shí)刻，完成幀同步。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102638335SQ20121010210
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者吳毅凌, 宋詩琴, 李斗, 李紅濱, 趙玉萍, 趙輝 申請(qǐng)人:北京三梯通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司, 北京大學(xué)