[发明专利]PN序列相位检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理领域，特别是涉及一种用于数字信号接收的PN序列相位检测方法。本发明还涉及实现该方法的装置。

背景技术

中国数字电视地面广播标准GB 20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》规定信号帧由帧头、帧体组成。帧头模式有三种，其中模式1、模式3产生PN序列的LFSR(Liner Feedback Shift Register，线性反馈移位寄存器)的初始相位有变化和不变化两种模式。多个信号帧组成1个超帧，当系统要求指示信号帧的序号时，每个超帧内的信号帧的帧头采用不同相位的PN序列作为识别符。

由于接收机需要利用PN序列进行帧同步、频率同步、定时同步、信道冲激响应估计、跟踪相位噪声，因此国家标准数字电视地面广播系统的接收机需要检测接收PN序列的相位以及相位是否旋转。

中国发明专利申请公开说明书CN1677909A(公开日：2005年10月5日)公开了一种“时域同步正交频分复用接收机的帧同步方法及其系统”，涉及到了相位计算的方法，但其只是中国数字电视地面广播标准GB20600-2006规定的相位改变规则的反变化，直接使用会导致在多径信道且存在时钟误差的情况下，相位检测错误概率非常高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PN序列初始相位检测方法，能够提高PN相位检测的正确性、可靠性以及检测速度；为此本发明还提供一种PN序列初始相位检测装置。

为解决上述技术问题，本发明的PN序列初始相位检测方法是采用如下技术方案实现的：

将接收信号与本地PN序列相关，获得一系列相关值；从所述一系列相关值中去除PN序列长度超过一个周期而产生的寄生峰；从去除寄生峰之后的相关值中按照同一规律获取多个相关值，并求出相邻两个相关值之间的距离与发射端PN序列之间的长度的差值，该差值称为峰值距离差；从连续的多个峰值距离差中选择可信度高的用于计算检测相位；进行相位校验，判断检测相位是否可信。

本发明的PN序列初始相位检测装置包括：

计算单元，用于将接收信号与本地PN序列相关，获得一系列相关值；

去除寄生峰单元，与计算单元连接，去除PN序列长度超过一个周期而产生的寄生峰；

获取单元，与去除寄生峰单元连接，用于从去除寄生峰后的相关值中挑选多个相关值并求出峰值距离差，从连续的多个峰值距离差中挑选符合规律的其中一个峰值距离差；

相位计算单元，与获取单元连接，利用峰值距离差与相位之间的关系得出检测相位；

相位校验单元，与相位计算单元连接，用于判断检测相位是否可信，若检测相位不可信，则重新获取峰值距离差并计算检测相位。

本发明通过从多个峰值距离差中选择可信度高的进行相位计算，提高具有时钟误差下的检测相位的正确性、可靠性及检测速度；通过相位校验判断检测相位是否可信，提高在多径信道下的检测正确概率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是PN序列相位检测方法流程图；

图2是PN序列相位检测装置结构示意图；

图3是帧头模式1、3结构示意图；

图4是PN序列相关峰值示意图；

图5是时钟误差干扰示意图；

图6是强多径干扰示意图。

具体实施方式

参见图1所示，本发明所述的PN序列相位检测方法包括以下步骤：

第一步，将本地PN序列与接收信号进行相关运算，得到一系列相关值。接收信号可以按照符号速率进行采样，也可以过采样，为了方便说明，本发明以符号速率进行说明。本地的PN序列的初始相位可以变化也可以不变化。

第二步，若发射端的PN序列长度超过一个周期，则需要消除拓展部分造成的相关值。当接收信号中的PN序列的长度超过一个周期，在没有多径的信道下，与本地PN序列滑动相关仍然会产生多个较大的相关值，这里将最大的一个相关值称为相关峰，其余由PN序列长度超过一个周期而产生的相关值称为寄生峰。根据不同的相位校验方法，有可能需要去除寄生峰。

去除寄生峰：在上述一系列相关值中，去除较小的相关值(即去除干扰)，并在剩余的相关值中逐个判定是否为寄生峰。若与当前的峰值相距一个PN序列周期的位置上也出现峰值，则当前的峰值不是寄生峰，否则是需要去除的寄生峰。

图3是帧头模式1、3结构示意图；其中，图3(a)为帧头模式1结构示意图；图3(b)为帧头模式3结构示意图。图4中所示的较小的峰值就是寄生峰。

第三步，选择可信度高的峰值距离差。