本發(fā)明涉及調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)信號分析領(lǐng)域，特別是涉及一種快速尋找同步信號的方法。

背景技術(shù)：

調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)的物理層信號幀每640ms為一幀。每個(gè)物理層信號幀包括4個(gè)長度為160ms的子幀，每個(gè)子幀包括1個(gè)信標(biāo)和不定量個(gè)ofdm符號。每個(gè)子幀的長度為130560個(gè)符號。信標(biāo)的結(jié)構(gòu)見圖1，包括長度為tbcp的循環(huán)前綴和2個(gè)相同的同步信號。同步信號為頻帶受限的偽隨機(jī)信號，長度為tb。

ofdm符號的結(jié)構(gòu)見圖2，由長度為tcp的循環(huán)前綴和長度為tu的ofdm數(shù)據(jù)體構(gòu)成。

傳統(tǒng)技術(shù)中尋找同步信號的方法是首選生成本地同步信號，然后在整個(gè)子幀內(nèi)按符號率依次相關(guān)尋找同步信號，此方法效率低，運(yùn)算時(shí)間長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有算法上運(yùn)算時(shí)間長效率低的問題，提供一種應(yīng)用于調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)中快速尋找同步信號的方法。

一種應(yīng)用于調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)中快速尋找同步信號的方法，該方法包括以下步驟，流程圖見圖3：

第1步、ofdm符號的循環(huán)前綴是ofdm數(shù)據(jù)體尾部的復(fù)制，故可利用ofdm符號的循環(huán)前綴做自相關(guān)，確定ofdm符號周期的起始位置d；

第1.1步、截取滑動(dòng)窗口w1(n)＝window1(n+i),其中n＝0,1，…,ts-1，表示滑動(dòng)窗口的起始點(diǎn)序號，i＝0,1,…,ts-1，表示滑動(dòng)窗口內(nèi)符號點(diǎn)的序號，ts為ofdm符號周期長度；

第1.2步、分別截取window1窗口內(nèi)的第1至tcp個(gè)點(diǎn)作為第一部分cp1和第ts-tcp-1至ts個(gè)點(diǎn)作為第二部分cp2,將這兩部分進(jìn)行相乘累加運(yùn)算求相關(guān)值a1；

其中tcp是ofdm符號內(nèi)循環(huán)前綴的長度；

a1(n)最大值所在位置即為ofdm符號周期的起始位置，記為d，其中0<d<ts-1；

第2步、利用調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行同步，初步確定同步信號的起始位置；

第2.1步、截取兩個(gè)長度均為一個(gè)ofdm符號周期的滑動(dòng)窗口，第一個(gè)滑動(dòng)窗口起點(diǎn)位置為d,記為w2(n)＝window2(d+i)，第二個(gè)滑動(dòng)窗口起點(diǎn)位置是d+(tb-ts),記為w3(n)＝window3(d+(tb-ts)+i)，tb為信標(biāo)長度；

第2.2步、分別截取window2窗口內(nèi)的第1至tcp個(gè)點(diǎn)作為第一部分cp1和第ts-tcp-1至ts個(gè)點(diǎn)作為第二部分cp2,將這兩部分進(jìn)行相乘累加運(yùn)算求相關(guān)值a2；

a2(n)最大值記為a2_max；

分別截取window3窗口內(nèi)的第1至tcp個(gè)點(diǎn)作為第一部分cp1和第ts-tcp-1至ts個(gè)點(diǎn)作為第二部分cp2,將這兩部分進(jìn)行相乘累加運(yùn)算求相關(guān)值a3；

a3(n)最大值記為a3_max；

第2.3步、令ratio＝a3_max/a2_max，當(dāng)ratio<＝1時(shí)，令d＝d+ts，這里“＝”代表賦值，重復(fù)第2.1，2.2步，當(dāng)ratio>1時(shí)，進(jìn)行第3步；

第3步、利用調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)同步信號自相關(guān)進(jìn)行同步，精確確定同步信號的起始位置：

第3.1步、按照調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)同步信號的生成原理生成本地參考信號

sb(k),k＝0,1,,…,tb-1,tb為同步信號長度；

第3.2步、截取滑動(dòng)窗口w4(n)＝window4(d+i)，滑動(dòng)窗口起點(diǎn)位置為d，i＝0,1,…,4*ts-1,表示滑動(dòng)窗口內(nèi)符號點(diǎn)的序號；

第3.3步、把w4(n)與sb(k)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算求相關(guān)值a4(n)

a4(n)最大值所在位置記為d_sb,d_sb判斷為同步信號的精確起始位置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

本發(fā)明充分利用調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，無需在整幀內(nèi)按符號率依次相關(guān)尋找同步信號，而是利用ofdm符號的循環(huán)前綴與信標(biāo)的循環(huán)前綴的結(jié)構(gòu)不同的特點(diǎn)，以ofdm符號周期為步進(jìn)初步找到信標(biāo)位置，再直接利用同步信號相關(guān)找到同步信號的準(zhǔn)確位置。經(jīng)過仿真和測試,本方法可以較快速地尋找到同步信號。

附圖說明

圖1為信標(biāo)結(jié)構(gòu)；

圖2為ofdm符號結(jié)構(gòu)；

圖3為本發(fā)明的尋找同步信號方法的流程圖；

圖4為實(shí)施例中第1.2步產(chǎn)生的相關(guān)結(jié)果圖；

圖5為實(shí)施例中第3.3步產(chǎn)生的相關(guān)結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

此實(shí)施例選用調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)中的傳輸模式1和頻譜模式9的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行仿真。

第1步：

利用ofdm符號自帶的兩個(gè)循環(huán)前綴做自相關(guān)，確定ofdm符號周期的起始位置d。

第1.1步、截取滑動(dòng)窗口w1(n)＝window1(n+i),其中n＝0,1，…,ts-1,表示滑動(dòng)窗口的起始點(diǎn)序號，i＝0,1,…,ts-1,表示滑動(dòng)窗口內(nèi)符號點(diǎn)的序號，ts為ofdm符號周期長度，本實(shí)施例中ts取值為2288。

第1.2步、分別截取window1窗口內(nèi)的第一部分cp1(第1至tcp個(gè)點(diǎn))和第二部分cp2(第ts-tcp-1至ts個(gè)點(diǎn)),將這兩部分進(jìn)行相乘累加運(yùn)算求相關(guān)值a1；

其中tcp是ofdm符號內(nèi)循環(huán)前綴的長度，本實(shí)施例中取值為240。

a1(n)最大值所在位置記為d，本實(shí)施例中d為1348，相關(guān)結(jié)果見圖4。

第2步：

利用調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行同步，初步確定同步信號的起始位置。

第2.1步

截取兩個(gè)長度均為一個(gè)ofdm符號周期的滑動(dòng)窗口，第一個(gè)滑動(dòng)窗口起點(diǎn)位置為d,記為w2(n)＝window2(d+i)，第二個(gè)滑動(dòng)窗口起點(diǎn)位置是d+(tb-ts),記為w3(n)＝window3(d+(tb-ts)+i)，tb為信標(biāo)長度，本實(shí)施例中取值為2432；

第2.2步

分別截取window2窗口內(nèi)的第一部分cp1(第1至tcp個(gè)點(diǎn))和第二部分cp2(第ts-tcp-1至ts個(gè)點(diǎn)),將這兩部分進(jìn)行相乘累加運(yùn)算求相關(guān)值a2；

a2(n)最大值記為a2_max；

分別截取window3窗口內(nèi)的第一部分cp1(第1至tcp個(gè)點(diǎn))和第二部分cp2(第ts-tcp-1至ts個(gè)點(diǎn)),將這兩部分進(jìn)行相乘累加運(yùn)算求相關(guān)值a3；

a3(n)最大值記為a3_max；

第2.3步

令ratio＝a3_max/a2_max，當(dāng)ratio<1時(shí)，令d＝d+ts，這里“＝”代表賦值，重復(fù)第2.1，2.2步，當(dāng)ratio>1時(shí)，進(jìn)行第3步，本實(shí)施例中循環(huán)次數(shù)和d、a2_max、a3_max、ratio取值見表1。

表1

第3步：

利用調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)同步信號自相關(guān)進(jìn)行同步，精確確定同步信號的起始位置。

第3.1步

按照調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)同步信號的生成原理生成本地參考信號sb(k),k＝0,1,,…,tb-1,tb為同步信號長度；

第3.2步

截取滑動(dòng)窗口w4(n)＝window4(d+i)，滑動(dòng)窗口起點(diǎn)位置為更新后的d，i＝0,1,…,4*ts-1,表示滑動(dòng)窗口內(nèi)符號點(diǎn)的序號；

第3.3步

把w4(n)與sb(k)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算求相關(guān)值a4(n)

a4(n)最大值所在位置記為d_sb,d_sb判斷為同步信號的精確起始位置，本實(shí)施例中d_sb為4946，相關(guān)結(jié)果圖見圖5。

由本實(shí)施例看出，如果采用傳統(tǒng)方式尋找同步信號，需要進(jìn)行相乘累加的次數(shù)為8*2288+4946，即23250次，但是采用本發(fā)明，只需要2288+7+4946，即7241，大大提高了運(yùn)算效率。