[發(fā)明專利]連續(xù)相位調(diào)制前導(dǎo)設(shè)計(jì)及其同步方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010778947.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112203347B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季節(jié);李立言;蔡云龍;趙民建;李紹標(biāo)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W56/00
• 分類號(hào): H04W56/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種連續(xù)相位調(diào)制前導(dǎo)設(shè)計(jì)及其同步方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：獲取調(diào)制指數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件的連續(xù)相位調(diào)制前導(dǎo)信號(hào)，其中，所述預(yù)設(shè)條件是所述調(diào)制指數(shù)在0.7至1.3的范圍內(nèi)，所述前導(dǎo)信號(hào)由全1序列、全0字段和偽隨機(jī)序列通過(guò)滿足所述預(yù)設(shè)條件的調(diào)制指數(shù)進(jìn)行連續(xù)相位調(diào)制后得到的恒包絡(luò)信號(hào)組合而成，以使所述前導(dǎo)信號(hào)能量集中在特定頻點(diǎn)上，所述步驟S1還包括：設(shè)計(jì)ZEROS字段和ONES字段，并將m個(gè)ZEROS字段，m個(gè)ONES字段打亂順序，均勻的分布到整個(gè)導(dǎo)頻字段中，設(shè)置任意兩個(gè)字段之間的間隔為q，其中，ZEROS字段是連續(xù)p個(gè)0符號(hào)通過(guò)連續(xù)相位調(diào)制后的信號(hào)，ONES字段是連續(xù)p個(gè)1符號(hào)通過(guò)連續(xù)相位調(diào)制后的信號(hào)，m、q和p是預(yù)設(shè)的正整數(shù)；設(shè)計(jì)TSYN字段，并將TSYN字段插入到ZEROS和ONES字段之間的間隔中，其中，TSYN字段是2m–1個(gè)長(zhǎng)度為q個(gè)符號(hào)且兩兩正交的PN序列通過(guò)連續(xù)相位調(diào)制后的信號(hào)；

步驟S2：根據(jù)所述前導(dǎo)信號(hào)的頻譜特性，并利用特定頻點(diǎn)能量檢測(cè)的方式，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行快速時(shí)頻二維搜索，且通過(guò)頻率精進(jìn)行同步，直至頻率估計(jì)殘差小于預(yù)設(shè)閾值；以及

步驟S3：將本地信號(hào)與所述接收信號(hào)進(jìn)行匹配，生成信號(hào)的定時(shí)精同步結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2進(jìn)一步包括：

在每一個(gè)估計(jì)窗口中，利用所述前導(dǎo)信號(hào)有能量集中在特定頻點(diǎn)的特征，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻二維搜索：

統(tǒng)計(jì)所有搜索窗口以及頻槽對(duì)應(yīng)的相關(guān)值，找出整個(gè)估計(jì)窗口中相關(guān)峰值，并與預(yù)設(shè)閾值比較，判斷是否捕獲到信號(hào)，其中，若捕獲到所述信號(hào)，則記錄此相關(guān)峰值所對(duì)應(yīng)的頻槽中心頻率與定時(shí)位置，得到時(shí)頻粗同步結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，其中，

在時(shí)域上，對(duì)搜索窗口的起始位置進(jìn)行滑動(dòng)，使所述搜索窗口覆蓋整個(gè)估計(jì)窗口；

在頻域上，以能量集中的頻點(diǎn)作為中心頻率，基于混頻后累加的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行分頻槽搜索，并記錄當(dāng)前搜索窗口所有頻槽對(duì)應(yīng)的相關(guān)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟S2還包括：

根據(jù)所述時(shí)頻粗同步結(jié)果，對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行初步的定時(shí)補(bǔ)償，其中，以頻率粗同步結(jié)果為中心頻點(diǎn)，對(duì)初步定時(shí)補(bǔ)償?shù)慕邮諗?shù)據(jù)進(jìn)行頻率估計(jì)，得到頻率估計(jì)結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

根據(jù)所述頻率估計(jì)結(jié)果，對(duì)所述初步定時(shí)補(bǔ)償?shù)慕邮招盘?hào)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，得到一個(gè)頻偏小于預(yù)設(shè)值的信號(hào)；

將所述頻偏小于預(yù)設(shè)值的信號(hào)與所述本地信號(hào)進(jìn)行相關(guān)匹配，取出相關(guān)峰值所對(duì)應(yīng)的定時(shí)位置，得到所述定時(shí)精同步結(jié)果。

6.一種連續(xù)相位調(diào)制前導(dǎo)設(shè)計(jì)及其同步裝置，其特征在于，包括：

設(shè)計(jì)模塊，用于獲取調(diào)制指數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件的連續(xù)相位調(diào)制前導(dǎo)信號(hào)，其中，所述預(yù)設(shè)條件是所述調(diào)制指數(shù)在0.7至1.3的范圍內(nèi)，所述前導(dǎo)信號(hào)由全1序列、全0字段和偽隨機(jī)序列通過(guò)滿足所述預(yù)設(shè)條件的調(diào)制指數(shù)進(jìn)行連續(xù)相位調(diào)制后得到的恒包絡(luò)信號(hào)組合而成，以使所述前導(dǎo)信號(hào)能量集中在特定頻點(diǎn)上，所述設(shè)計(jì)模塊具體用于：設(shè)計(jì)ZEROS字段和ONES字段，并將m個(gè)ZEROS字段，m個(gè)ONES字段打亂順序，均勻的分布到整個(gè)導(dǎo)頻字段中，設(shè)置任意兩個(gè)字段之間的間隔為q，其中，ZEROS字段是連續(xù)p個(gè)0符號(hào)通過(guò)連續(xù)相位調(diào)制后的信號(hào)，ONES字段是連續(xù)p個(gè)1符號(hào)通過(guò)連續(xù)相位調(diào)制后的信號(hào)，m、q和p是預(yù)設(shè)的正整數(shù)；設(shè)計(jì)TSYN字段，并將TSYN字段插入到ZEROS和ONES字段之間的間隔中，其中，TSYN字段是2m–1個(gè)長(zhǎng)度為q個(gè)符號(hào)且兩兩正交的PN序列通過(guò)連續(xù)相位調(diào)制后的信號(hào)；

時(shí)頻粗同步模塊，用于根據(jù)所述前導(dǎo)信號(hào)的頻譜特性，并利用特定頻點(diǎn)能量檢測(cè)的方式，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行快速時(shí)頻二維搜索；

頻率精同步模塊，用于通過(guò)頻率精進(jìn)行同步，直至頻率估計(jì)殘差小于預(yù)設(shè)閾值；以及

定時(shí)精同步模塊，用于將本地信號(hào)與所述接收信號(hào)進(jìn)行匹配，生成信號(hào)的定時(shí)精同步結(jié)果。