[發(fā)明專利]寬帶無線通信系統(tǒng)中高精度時頻同步方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310054286.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103152307A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉龍偉;張海林;張嘉寧
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.寬帶無線通信系統(tǒng)中高精度時頻同步方法，包括以下步驟：

(1)獲得導(dǎo)頻數(shù)據(jù)：

1a)將通信系統(tǒng)發(fā)送端信號處理器所產(chǎn)生的自相關(guān)序列作為導(dǎo)頻序列；

1b)將導(dǎo)頻序列的末尾部分作為循環(huán)前綴附加到導(dǎo)頻序列的前端，獲得第一個導(dǎo)頻幀；

1c)將導(dǎo)頻序列的開頭部分作為循環(huán)后綴附加到導(dǎo)頻序列的尾部，獲得第二個導(dǎo)頻幀；

1d)將第二個導(dǎo)頻幀附加到第一個導(dǎo)頻幀尾部，獲得導(dǎo)頻數(shù)據(jù)；

(2)獲得載荷數(shù)據(jù)：

2a)將通信系統(tǒng)發(fā)送端信號處理器所產(chǎn)生的一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)，作為原始序列；

2b)對原始序列進(jìn)行星座映射，生成與導(dǎo)頻序列長度相等的調(diào)制信號序列；

2c)將調(diào)制信號序列的末尾部分作為循環(huán)前綴附加到調(diào)制信號序列的前端，獲得一幀與一個導(dǎo)頻幀長度相等的數(shù)據(jù)幀；

2d)重復(fù)步驟2a)、步驟2b)、步驟2c)產(chǎn)生多幀數(shù)據(jù)幀，多幀數(shù)據(jù)幀首尾相連組成載荷；

(3)將載荷附加到步驟1d)中導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的尾部作為一個發(fā)送包，并發(fā)送到通信系統(tǒng)接收端；

(4)獲得初級和次級延遲相關(guān)數(shù)據(jù)：

4a)從接收到的數(shù)據(jù)中任意選取與導(dǎo)頻序列長度相等的點(diǎn)作為第一序列；

4b)以第一序列后第一個點(diǎn)為起點(diǎn)，選取與導(dǎo)頻序列長度相等的點(diǎn)作為第二序列；

4c)將第一序列的共軛和第二序列的對應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)相乘，乘積作為共軛乘積向量；

4d)對共軛乘積向量中最前端與循環(huán)前綴長度相等的數(shù)據(jù)點(diǎn)求和，其結(jié)果作為初級延遲相關(guān)數(shù)據(jù)的一個點(diǎn)；

4e)對共軛乘積向量的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)求和，其結(jié)果作為次級延遲相關(guān)數(shù)據(jù)的一個點(diǎn)；

4f)重復(fù)步驟4a)、步驟4b)、步驟4c)、步驟4d)、步驟4e)獲得所有初級和次級延遲相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)；

(5)獲得時間同步數(shù)據(jù)：

5a)從初級延遲相關(guān)數(shù)據(jù)中任意選取與載荷長度相等的數(shù)據(jù)作為選擇數(shù)據(jù)；

5b)從選擇數(shù)據(jù)中選取最前端與導(dǎo)頻序列長度相等的數(shù)據(jù)作為初級導(dǎo)頻相關(guān)數(shù)據(jù)，剩余數(shù)據(jù)作為保護(hù)數(shù)據(jù)；

5c)以一個導(dǎo)頻序列長度為間隔，從保護(hù)數(shù)據(jù)第一個點(diǎn)起，等間隔取點(diǎn)，將所有選取的點(diǎn)作為初級保護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)；

5d)對初級導(dǎo)頻相關(guān)數(shù)據(jù)和初級保護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)求和，其結(jié)果作為初級時間同步數(shù)據(jù)的一個點(diǎn)；

5e)從次級延遲相關(guān)數(shù)據(jù)中任意選取兩個循環(huán)前綴長度數(shù)據(jù)點(diǎn)求和，其結(jié)果作為次級時間同步數(shù)據(jù)的一個點(diǎn)；

5f)重復(fù)步驟5a)、步驟5b)、步驟5c)、步驟5d)、步驟5e)獲得所有初級和次級時間同步數(shù)據(jù)；

5g)將初級和次級時間同步數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)相加，得到完整時間同步數(shù)據(jù)；

(6)獲得時間同步位置：

6a)從完整時間同步數(shù)據(jù)中任意選取與一個發(fā)送包長度相等的數(shù)據(jù)，將其中模值最大點(diǎn)的位置作為時間同步位置；

6b)在系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)中，將時間同步位置后與兩個導(dǎo)頻幀長度相等數(shù)據(jù)作為接收導(dǎo)頻，其余數(shù)據(jù)作為接收數(shù)據(jù)；

6c)從接收導(dǎo)頻的尾部選取與導(dǎo)頻序列長度相等的數(shù)據(jù)作為信道數(shù)據(jù)；

(7)獲得小數(shù)倍載波頻率偏移估計：

7a)在步驟4f)得到的初級延遲相關(guān)數(shù)據(jù)中，從時間同步位置開始選取與一個發(fā)送包長度相等的數(shù)據(jù)作為初級相差數(shù)據(jù)；

7b)在初級相差數(shù)據(jù)中選取最前端與導(dǎo)頻序列長度相等的數(shù)據(jù)作為第一相差序列，其余數(shù)據(jù)作為第二相差序列；

7c)以一個導(dǎo)頻序列為間隔，從第二相差序列第一個點(diǎn)起，等間隔取點(diǎn)，將所有選取的點(diǎn)作為間隔相差序列；

7d)對第一相差序列和間隔相差序列的所有點(diǎn)分別求相角，對所有相角求算術(shù)平均，其結(jié)果作為初級頻率同步相角；

7e)在步驟4f)得到的次級延遲相關(guān)數(shù)據(jù)中，將時間同步位置后與兩個循環(huán)前綴長度相等的數(shù)據(jù)作為次級相差序列；

7f)在次級相差序列中尋找模值最大點(diǎn)，對最大點(diǎn)進(jìn)行求相角運(yùn)算，其結(jié)果作為次級頻率同步相角；

7g)對初級和次級頻率同步相角求算數(shù)平均，其結(jié)果作為最終相角；

7h)將最終相角除以導(dǎo)頻序列的時間長度的結(jié)果作為小數(shù)倍載波頻率偏移估計；

(8)校正小數(shù)倍載波頻率偏移：

8a)對系統(tǒng)接收端收到的數(shù)據(jù)按照小數(shù)倍載波頻率偏移校正方法糾正，獲得小數(shù)倍頻偏校正數(shù)據(jù)；

8b)將小數(shù)倍頻偏校正數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)接收端的整數(shù)倍頻率偏移校正模塊中，完成小數(shù)倍頻率同步。