[發明專利]一種基于CAZAC序列的改進M-part定時同步與頻偏方法

有效

• 申請號: 202210201441.2
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN114584449B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 鄧旭;朱立東;師一邁
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 茍銘

本發明公開了一種基于CAZAC序列的M?part定時同步與頻偏方法，通過劃分CAZAC序列得到滿足共軛反對稱的CAZAC前導序列，得到CAZAC訓練序列，并根據CAZAC訓練序列得到接收信號；再利用接收信號及CAZAC訓練序列構建各定時度量矩陣，并篩選符號定時估計值；對符號定時估計值進行加權求和，得到定時偏差估計值；同時根據相鄰符號間的符號定時估計值及共軛反對稱性，得到整數倍頻偏估計值與小數倍頻偏估計值最，最后利用小數倍頻偏估計值、整數倍頻偏估計值及符號定時估計值進行定時同步與頻偏估計；本發明通過構建前導序列，結合該序列的組合特性可實現精確穩定的定時同步，解決了星地大動態環境下定時與頻偏聯合同步問題，提高符號定估和頻偏計性能，提高抗噪聲干擾能力。

技術領域

本發明涉及衛星通信技術領域，具體涉及一種基于CAZAC序列的改進M-part定時同步與頻偏方法。

背景技術

CAZAC序列是恒包絡零自相關序列的簡稱，被廣泛應用于OFDM系統的同步算法中，例如在地面蜂窩移動通信系統中，LTE采用CAZAC序列中的ZC序列作為主同步序列。CAZAC具有恒包絡、理想的周期自相關、良好的互相關等特性。常見的CAZAC序列包括ZC序列、Chirp-Like序列、Colomb序列和Frank序列等；

第四代通信系統主要采用ZC序列作為主同步序列，該序列在低信噪比條件下擁有很好的自相關峰值，然而ZC序列受頻偏影響嚴重，不僅峰值有明顯降低，而且還會有副峰出現，這將對頻偏估計產生很大的影響。為了能夠抵抗更大的頻偏影響，地面蜂窩系統采用了分段相關的方法獲得定時與頻偏估計，分段相關法即M-Part同步方法，全稱為分段相關模方累加算法；而現有的M-part算法是以犧牲抗噪聲干擾性能作為代價來提高抗頻偏性能，并不能夠解決星地大動態環境下行定時與頻偏同步問題，并提高抗噪聲干擾能力。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種基于CAZAC序列的改進M-part定時同步與頻偏方法，采用特定的訓練符號時域結構，結合改進型CAZAC序列，解決了星地大動態環境下行定時與頻偏同步問題，提高抗噪聲干擾能力。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

一方面，一種基于CAZAC序列的改進M-part定時同步與頻偏方法，包括以下步驟：

1.一種基于CAZAC序列的改進M-part定時同步與頻偏方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對CAZAC序列進行分組，并根據分組后的CAZAC前導序列構建滿足共軛反對稱的CAZAC前導序列，作為CAZAC訓練序列；

S2、根據CAZAC訓練序列構建調制信號，并根據調制信號得到接收信號；

S3、根據接收信號及CAZAC訓練序列構建各定時度量矩陣；

S4、利用最值函數確定各定時度量矩陣中相關峰的位置，并以最大峰值作為符號定時估計值，并利用符號定時估計值進行定時同步估計；

S5、對符號定時估計值進行加權求和，得到定時偏差估計值；

S6、根據接收信號的相鄰符號間的符號定時估計值，得到整數倍頻偏估計值；

S7、利用定時偏差估計值及接收信號中CAZAC訓練序列間相鄰符號間的共軛反對稱性，得到小數倍頻偏估計值；

S8、通過聯合加權求和法對小數倍頻偏估計值進行優化，得到優化后的小數倍頻偏估計值；

S9、利用整數倍頻偏估計值與優化后的小數倍頻偏估計值進行頻偏估計。

優選地，步驟S1具體包括以下分步驟：

S11、將CAZAC序列均勻劃分，得到不少于一段的劃分后的CAZAC前導序列；