[发明专利]一种抵抗频偏及多径环境的符号定时方法

权利要求书

1.一种抵抗频偏及多径环境的符号定时方法，其特征在于，该方法包括发送端步骤和接收端步骤。其中，

所述发送端步骤具体为：

(1)准备好同步字序列和本地特征序列B：同步字序列可以是由0、1组成的伪随机序列，也可以是由频域上的伪随机序列经ifft变换(逆快速傅立叶变换)后得到；本地的特征序列B，其元素为非负的多值随机实数。其中每个元素为同步字序列对应元素的幅度的平方。序列的长度L和使用本方法系统希望抵抗的衰落有关，一般地，L可以取值64，用以得到30dB以上的增益。

(2)确定时间间隔N：同步字序列将以时间间隔N插入信号，N越小则跟踪性能越好，但造成系统效率降低。假设系统的数据发送速率为f，一般地，为了保证系统效率，建议取值L/(Nf)＜5％。

(3)根据时间间隔N，在发送数据流中插入同步字序列。

所述接收端步骤具体为：

(1)对空中信号采样，得到接收信号：

r(k)＝y(kT_sample)，

其中，k表示采样的时间点，T_sample表示采样时钟。

y(t)表示接收端收到的空中模拟信号。

r(k)表示利用采样时钟得到数字信号。

对于r(k)，系统将其送入数据缓存，用于之后的符号定时功能。

(2)对接收信号做延时自相关，得到第一判决信号J1(k)：

J1(k)=Σm=k-L+1kr(m)r*(m-N)]]>

其中，L为同步字序列长度，N为训练字间隔。J1(k)表示第一判决信号，k表示当前时间点；

其中，r^*表示对接收信号的共轭计算。

∑表示求和运算。

m表示用于计算的数据的时间点。这说明，实际操作时，每个时刻系统都取出数据缓存内的前L个数据，和N时间间隔之前的缓存数据共轭相乘，并计算出这些积的和值。

(3)利用第一判决信号和能量门限Threshold比较确定同步字序列到达；

一般地，取

Threshold=11+(1/SNR)2]]>

其中SNR为系统希望抵抗的信噪比大小。

当系统为突发系统时，可以用该方法确定序列字到达：比如，当L取值64，Threshold取值0.75时，连续10个采样点内有J1(k)＞Threshold则认为序列字到达。

当系统为连续系统，并已经处于跟踪状态时，可以将上一次的定时结果加上时间间隔N，大致确定本次序列字的到达时间。

(4)当判决信号到达时利用第一判决信号进行第一次符号位置判决。

判决依据为：

T1=argmaxk∈{J1(k)>Threshold}(abs(J1(k)))]]>

T1表示利用第一判决信号得到的定时点。

abs(J1(k))表示对J1(k)信号取模值。argmax表示对所有满足条件J1k)＞Threshold的k值，寻找abs(J1(k))的最大值，并将该k值作为结果提供给T1。

(5)在第一次判决的基础上，再对延时自相关的结果做与本地特征序列B的互相关得到第二判决信号J2(k)：

J2(k)=Σm=k-L+1kr(m)r*(m-N)B(m-k+L)]]>

其中L为同步字序列长度，N为训练字间隔。B表示本地特征序列，B(1)，B(2)，...，B(L)分别表示该序列的L个元素。J2(k)表示第二判决信号，k表示当前时间点。

其中，r*表示对接收信号的共轭计算。

∑表示求和运算。

m表示用于计算的数据的时间点。

(6)利用第二判决信号在第一次的判决结果T1的基础上进行第二次估计：

首先，求取范围内第二判决信号的最大值位置Tm：

Tm=argmaxk∈[T1-Tx,T1+Tx](abs(J2(k)))]]>

其中，argmax和第(4)步中的意义一致。

然后，求取范围内的能量累计J2_sum。

J2_sum＝sum(abs(J2(k)))，k∈[T 1-Tx，T 1+Tx]

其中，sum表示求和操作。

Tx为对求和范围所作的限制，取值为系统所使用环境中，最大的信道延迟时间(按照T_sample归一化)。

最后，利用两者的比值(峰均比)确认该峰值的有效性。

T2=Tm,Tm/J2_sum>ThT1,others]]>

其中，Th为峰均比门限，应该根据实际的应用环境而定。Th的一个参考值为：取1.18为宜。

(7)所得T2即为最终定时结果，利用该结果，可以得知在采样点T2处的数据为信号开始位置。在数据缓存内，找到对应时间T2的采样数据r(T2)。系统从该数据开始从缓存中取数据，并向后续的处理模块提供如下数据流：

r(T2)、r(T2+1)、r(T2+2)、......

该数据流为经过符号定时的数据，利用通信系统的后续处理模块(均衡、解码等)，可以从该数据流中得到来自发送端的正确业务信息。