[發(fā)明專利]一種可對(duì)抗大延時(shí)擴(kuò)展信道的信號(hào)捕獲方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710304114.5
• 申請日: 2007-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN101188491A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張輝;王西強(qiáng);孟斐
• 申請（專利權(quán)）人: 北京創(chuàng)毅視訊科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L7/033
• 分類號(hào): H04L7/033;H04L27/26
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 龍洪;霍育棟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域的同步接收技術(shù)，尤其涉及一種可對(duì)抗大延時(shí)擴(kuò)展信道的信號(hào)捕獲方法。

背景技術(shù)

所謂信號(hào)捕獲，就是指接收系統(tǒng)信號(hào)的初始同步過程。接收系統(tǒng)只有在獲得初始同步后，再進(jìn)行精細(xì)同步，并且在接收信號(hào)的過程中不斷進(jìn)行同步跟蹤，才可以確保接收系統(tǒng)獲得真正的信號(hào)同步。因此獲得信號(hào)的初始同步是接收機(jī)同步系統(tǒng)的第一個(gè)處理步驟，也是十分重要的處理步驟。信號(hào)捕獲的目的是獲得粗略的信號(hào)同步位置，而非確切的信號(hào)同步位置。并且由于無線信道的多樣性，某種信號(hào)捕獲方法很難保證在所有信道環(huán)境下都能夠獲得確切的信號(hào)同步位置；或者說，針對(duì)某些信道情況，該算法能夠獲得確切的信號(hào)同步位置，但對(duì)于其它的信道情況，該算法甚至存在失效的可能性。因此，信號(hào)捕獲算法的一個(gè)最重要特征是應(yīng)具有通用性，即可以在任何信道情況下，獲得接收系統(tǒng)的粗略同步位置。進(jìn)一步地，獲得粗略同步后，再利用精細(xì)同步，就可以獲得較確切的信號(hào)同步位置了。

歐洲的DVB(Digital?Video?Broadcasting，數(shù)字視頻廣播)系統(tǒng)采用了多載波OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復(fù)用)信道傳輸技術(shù)。DVB系統(tǒng)的信號(hào)捕獲方法利用了OFDM符號(hào)的循環(huán)前綴(CP，Cyclic?Prefix)部分。由于CP部分長度較短，如在DVB系統(tǒng)中2K模式下的最短CP長度僅為7微秒，因此無法保證信號(hào)捕獲算法的魯棒性；并且，由于CP部分無法準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)每個(gè)信號(hào)幀的起始位置，因此即使可以獲得某個(gè)OFDM符號(hào)的起始位置，接收系統(tǒng)也無法快速和確切地尋找到每個(gè)信號(hào)幀的起始位置。

為了避免DVB系統(tǒng)面臨的同步困境，中國的CMMB(China?MobileMultimedia?Broadcasting，中國移動(dòng)多媒體廣播)系統(tǒng)提出了一種新的幀結(jié)構(gòu)，在每個(gè)時(shí)隙的起始處設(shè)置了一個(gè)信標(biāo)，從而確保了接收機(jī)可以不利用OFDM符號(hào)的CP部分進(jìn)行同步，僅僅利用信標(biāo)部分就可以獲得信號(hào)的同步位置。

如圖1所示，給出了CMMB系統(tǒng)物理層的幀結(jié)構(gòu)示意圖。在CMMB系統(tǒng)物理層的幀結(jié)構(gòu)中，將1秒等分為40個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由1個(gè)信標(biāo)和53個(gè)OFDM符號(hào)組成。

如圖2所示，給出了CMMB系統(tǒng)物理層的幀結(jié)構(gòu)的每一時(shí)隙中信標(biāo)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。在每一時(shí)隙中，每個(gè)信標(biāo)由一個(gè)TxID(發(fā)射機(jī)標(biāo)識(shí)序列)和兩個(gè)同樣的同步信號(hào)(SYNC，Synchronous?signal)組成。每個(gè)同步信號(hào)的時(shí)間長度為204.8微秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于OFDM符號(hào)的CP長度(51.2微秒)。

針對(duì)具有類似上述CMMB幀結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，常用的信號(hào)捕獲方法都是利用兩個(gè)同樣的同步(SYNC)信號(hào)進(jìn)行處理，具體步驟為：首先，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行自相關(guān)操作；然后，尋找自相關(guān)輸出值幅度的最大值來獲得信號(hào)的粗略同步位置。如圖3所示，描述了傳統(tǒng)的信號(hào)捕獲方法獲得的自相關(guān)輸出值幅度的波形圖，其中，時(shí)間T遠(yuǎn)小于時(shí)間T2。例如在CMMB系統(tǒng)中，T2對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)隙的長度。圖3所示的該波形的特點(diǎn)是，每個(gè)時(shí)隙(T2)只出現(xiàn)一個(gè)波峰。

但是，從另一個(gè)角度來看，SYNC即同步信號(hào)太長將影響系統(tǒng)的傳輸容量。因此，在傳輸容量更為敏感的系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的傳輸容量，將不得不考慮將SYNC信號(hào)的長度減小；并且，從理論上講，無線信道的延時(shí)擴(kuò)展一定有可能大于SYNC信號(hào)的長度。當(dāng)無線信道的延時(shí)擴(kuò)展大于同步信號(hào)的長度時(shí)，自相關(guān)輸出值幅度的波形在每個(gè)T2(如時(shí)隙)時(shí)間內(nèi)將出現(xiàn)多個(gè)波峰(如圖4所示)，從而導(dǎo)致了傳統(tǒng)的信號(hào)捕獲方法將不再有效。

綜上所述，由于目前的信號(hào)捕獲方法沒有考慮大延時(shí)擴(kuò)展信道的情況，從而需要一種可對(duì)抗大延時(shí)擴(kuò)展信道的信號(hào)捕獲方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可對(duì)抗大延時(shí)擴(kuò)展信道的信號(hào)捕獲方法，針對(duì)大延時(shí)擴(kuò)展信道的情況，快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)信號(hào)捕獲，即在同步過程中快速準(zhǔn)確的確定粗同步位置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種信號(hào)捕獲方法，用于在信號(hào)同步過程中，捕獲每一時(shí)隙的每一信標(biāo)中具有兩個(gè)同樣同步信號(hào)的信號(hào)的同步位置，包括如下步驟：

A、配置設(shè)定自相關(guān)輸出幅度的門限T_amp以及自相關(guān)輸出幅度波形的寬度門限T_wid；

B、對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，搜尋確定一個(gè)自相關(guān)輸出幅度值大于門限T_amp的第一時(shí)間點(diǎn)；

C、從第一時(shí)間點(diǎn)向后延遲第一時(shí)間段后確定自相關(guān)輸出幅度值小于門限T_amp的第二時(shí)間點(diǎn)；