[發明專利]一種結合差分的GMSK相干解調流處理同步方法

有效

• 申請號: 201410301491.3
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104092527B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉東輝;胡漢武;肖純智
• 申請（專利權）人: 廣州海格通信集團股份有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本發明涉及一種同步方法，特別涉及一種結合差分的GMSK相干解調流處理同步方法。

背景技術

連續相位調制因其恒定的包絡和良好的頻譜特性被廣泛應用于移動通信領域。GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying，高斯濾波最小頻移鍵控)就是一種典型的連續相位調制信號。目前GMSK在應用中大多是使用非相干解調，因其解調結構簡單，無需進行同步、頻偏和初相補償等處理即可直接解調，降低了接收端的復雜度。但是非相干解調相比相干解調，在誤碼性能上有很大的損失。

差分解調是廣泛應用的GMSK非相干解調方法，其解調原理可以從GMSK調制信號的生成過程進行反推。

GMSK調制信號的波形通常表示為：

其中f_c是載波頻率；是載波相位；E是一個碼元周期T_b內的信號能量，為隨機初始相位，整個突發調制期間保持不變。

其中a_k＝±1；

g(t)是高斯濾波器對矩形脈沖的響應。

假設接收端收到的基帶信號為：

△f為頻偏。為隨機相位噪聲，假定一幀內為常數。n(t)表示噪聲。對上述接收端收到的基帶信號進行差分運算后可得到：

其中

一般來說△f較小，因此2π△fT的影響不大。考慮高斯濾波器引入的碼間干擾，根據BT系數，補償前幾個已解調碼元引入的相位ISI后得到y′_k。通過判別y′_k虛部的極性即可得到解調信號。

雖然差分解調結構非常簡單，無需檢測同步位置和進行頻偏、初相補償就可以直接進行解調，通過解調后的信號再與訓練序列比對尋找幀頭。但是作為非相干解調，與相干解調相比在誤碼性能上有很大的損失。相干解調需要進行頻偏和初相補償才能解調，而頻偏和初相估計需要知道訓練序列的位置。因此，要實現相干解調，首先需要解決位同步問題。

位同步又稱碼元同步。在數字通信系統中，任何消息都是通過一連串碼元序列傳送的，所以接收時需要知道每個碼元的起止時刻，以便在恰當的時刻進行取樣判決，判決時刻應對準每個碼元的終止時刻或其他時刻，這就要求接收端必須提供一個定時脈沖序列，該序列的重復頻率與碼元速率相同，相位與最佳取樣判決時刻一致。我們把提取這種定時脈沖序列的過程稱為位同步。位同步是正確取樣判決的基礎。另外為了使接收端能正確分離各路信號，在發送端必須提供每幀的起止標記，在接收端檢測并獲取這一標志的過程，稱為幀同步。

現有的GMSK相干解調常用的方法是用基帶數據與本地訓練序列生成的GMSK參考信號求相關，用相關峰來定位幀起始字符的第一個樣點。這種方法能較好地實現幀同步，但由于頻偏、初相和噪聲的影響會使得相關峰的位置在最佳采樣點附近波動，因此以相關峰得到的位同步位置并不都是在最佳采樣點位置。并且傳統的相關位同步算法中，門限受輸入信號能量強度影響起伏非常大，無法給出定值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種準確性高、計算量小的結合差分的GMSK相干解調流處理同步方法，通過該方法能夠有效實現GMSK解調之前的可靠同步。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種結合差分的GMSK相干解調流處理同步方法，包括以下步驟：

S1、接收GMSK數據，對接收到的GMSK數據做差分運算并去前碼干擾；

S2、將GMSK數據差分去前碼干擾后的數據分成兩路，一路存儲在緩存區中，另一路進行差分解調判決，然后將GMSK數據差分解調判決結果與各時隙類型的訓練序列求相關；

S3、判斷步驟S2中所求的相關值是否過第一門限；

若是，則表示檢測到了所接收的GMSK數據中的訓練序列段，判斷該接收到的GMSK數據的時隙類型并且開始進行時序計數，然后進入步驟S4；

若否，則回到步驟S1，繼續接收GMSK數據信號；

S4、判斷計算的時序個數是否達到X；

若是，則表示接收到了完整的一個時隙的GMSK數據，即緩存區中存儲的GMSK數據包含了完整的訓練序列段數據，然后進入步驟S5；

若否，則回到步驟S1，繼續接收GMSK數據信號；

S5、從緩存區中取出數據并進行相位累加；將相位累加值最大的一組數據作為最佳采樣點數據，并將該組最佳采樣點數據與其時隙類型對應的訓練序列段求相關；