[發(fā)明專利]一種猝發(fā)通信中低復(fù)雜度的GMSK解調(diào)定時(shí)同步方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811564280.3
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109688079A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易志強(qiáng);彭冬雨;張福洪;卓怡琳;陳豪俊;江靜
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L27/10
• 分類號: H04L27/10;H04L27/14;H04L7/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發(fā)明公開了一種猝發(fā)通信中低復(fù)雜度的GMSK解調(diào)定時(shí)同步方法。在短時(shí)猝發(fā)通信系統(tǒng)中通常僅用一段同步序列來完成定時(shí)同步，降低了后續(xù)數(shù)據(jù)的可靠性。本發(fā)明如下：一、接收、拆分被處理序列，并進(jìn)行匹配濾波。二、構(gòu)造本地同步序列和位置索引序列，并建立平均功率序列。四、設(shè)定一個(gè)門限值ε，判斷被處理序列是否有效。五、截取部分序列。六、計(jì)算相位，并根據(jù)相位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明不需要通過環(huán)路利用大量數(shù)據(jù)即能恢復(fù)出相干載波，具有實(shí)現(xiàn)架構(gòu)簡單、復(fù)雜度低等特點(diǎn)。本發(fā)明通過插入多端同步序列來實(shí)現(xiàn)定時(shí)同步，能夠有效地消除定時(shí)同步產(chǎn)生的累積誤差，從而提高了猝發(fā)通信系統(tǒng)的魯棒性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于猝發(fā)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種猝發(fā)通信中低復(fù)雜度的 GMSK解調(diào)定時(shí)同步方法。

背景技術(shù)

猝發(fā)通信是一種將需要傳輸?shù)男畔嚎s處理后，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)把信息在 短時(shí)間內(nèi)發(fā)送出去的信息傳輸技術(shù)。該技術(shù)通過減少信號傳輸時(shí)長和增加信 號傳輸時(shí)間的不確定性來降低信息被發(fā)現(xiàn)的概率，具有可靠性好和傳輸效率 高的特點(diǎn)。在保密通信技術(shù)領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

目前，在猝發(fā)通信系統(tǒng)中，GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying，高 斯最小頻移鍵控)調(diào)制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，該調(diào)制方式具有相位軌跡平 滑、恒定包絡(luò)及帶外輻射小等優(yōu)點(diǎn)。GMSK解調(diào)方式分為相干解調(diào)和非相干 解調(diào)兩種。相干解調(diào)性能優(yōu)良，能有效遏制載波頻偏和相位誤差，但需要通 過環(huán)路利用大量數(shù)據(jù)恢復(fù)出相干載波，這在短時(shí)猝發(fā)通信系統(tǒng)中難以實(shí)現(xiàn)， 且相干解調(diào)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)較為復(fù)雜，成本高。非相干解調(diào)實(shí)現(xiàn)方式中主要分為限 幅鑒頻解調(diào)和差分解調(diào)兩類。限幅鑒頻解調(diào)抗噪聲能力較弱且具有門限效應(yīng)；差分解調(diào)雖然實(shí)現(xiàn)簡單，但其解調(diào)抗干擾能力與相干解調(diào)方式，同樣存在較 大差距。

定時(shí)同步是猝發(fā)通信接收的重要處理環(huán)節(jié)，針對連續(xù)發(fā)射的信號，其定 時(shí)同步方法是根據(jù)信息序列中插入的同步序列來確定定時(shí)同步位置，而在短 時(shí)猝發(fā)通信系統(tǒng)中通常僅用一段同步序列來完成定時(shí)同步，降低了后續(xù)數(shù)據(jù) 的可靠性。

針對上述GMSK解調(diào)定時(shí)同步方法的不足，對于短時(shí)猝發(fā)通信系統(tǒng)，需 設(shè)計(jì)一種實(shí)現(xiàn)架構(gòu)簡單、解調(diào)性能良好且能有效遏制定時(shí)累積誤差的非相干 方式的解調(diào)定時(shí)同步方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種猝發(fā)通信中低復(fù)雜度的GMSK解調(diào)定時(shí)同步 方法。

本發(fā)明具體步驟如下：

步驟一、接收方接收一段長度為(L_bark+1)L_x+L_barkL_PN的序列S。序列S是在初 始信息序列上按照巴克碼的極性等間距插入L_bark個(gè)同步序列PN_a得到，a＝0,1；同 步序列PN_a的長度均為L_PN；相鄰兩個(gè)同步序列PN_a之間信息序列的長度均為L_x。

匹配濾波。計(jì)算濾波輸出序列S_o如式(1)所示：

S_o＝S*ξ 式(1)

式(1)中，“*”是卷積運(yùn)算；ξ是濾波器系數(shù)序列。

ξ的計(jì)算方法如式(2)所示：

式(2)中“conj”是取共軛操作，i＝1,2,3,...,L-1,y₀(n)的定義如式(3)所示如下：

式(3)中，M為采樣率除以數(shù)據(jù)碼元速率所得值。數(shù)據(jù)碼元速率為碼元持 續(xù)時(shí)間寬度T_b的倒數(shù)。T_b是碼元持續(xù)時(shí)間寬度；g_T(k)的表達(dá)式如式(4)所示。