[发明专利]一种用于短时突发通信的同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于短时突发通信的同步方法，属于通信技术领域，特别涉及短时突发数据通信的通信系统。

背景技术

多数无线通信系统工作在无线信号不间断的状态下，这类通信系统中通信一旦建立，信号连续传输，直到一次通信结束信号才会消失。这类系统中对信号的载波同步时间和定时同步时间无严格要求，可以牺牲一部分通信数据直到定时同步和载波同步完成，然后才开始有效的数据通信。但在某些通信环境中，数据量较小但实时性和安全性要求很高，要使用突发通信方式传输数据，这种情况下通信时间短，每次发送一帧数据，通信帧长度一般比有效数据略长，定时同步载波同步和数据解调译码必须在长度有限的一帧数据内解决。

短时突发通信模式的传输与接收与连续系统相比有着明显的不同之处：

突发通信的捕获、定时同步和载波同步时间相对于连续通信模式要短，这样才能提高整个系统的效率。连续系统中普遍使用锁相环进行定时和载波跟踪，如果按照传统的环路锁定时间对短时突发帧操作，那么环路参数锁定时间要远大于突发帧的时间长度；而突发通信系统对于数据包的同步是基于数据辅助的，同时使用较宽的环路参数对辅助数据进行锁定可以减少环路的锁定时间。

连续通信中环路锁定的情况下，接收机的本地参数缓慢跟随接收信号的参数变化；而突发通信中，通信的有效占空比较低，使得两个相邻通信帧的信道参数变化很大，本次同步获得的定时和载波参数不能作为下一次通信参数使用，必须对每次通信收到的信号进行重新捕获和跟踪处理。

普通连续通信系统注重数据的解调和译码，而本文的短时突发系统还要求准确测量到达信号的时刻，用来辅助发送设备完成二次雷达测距功能，显然传统连续通信无法完成这个功能。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于短时突发通信的同步方法，适用于短时突发的前向纠错通信系统。

技术方案

一种用于短时突发通信的同步方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：以二进制序列对频率为70兆赫兹的载波信号进行0π相位调制并进行发送；所述的二进制序列的码速率为5兆位每秒，依次按照粗捕获段、同步段、精捕获段和数据段顺序输出；所述粗捕获段码字为：0010010110011110001101110101000；所述同步段码字为91位10序列；所述精捕获段码字为：0011100100010100001001011001111；所述数据段为系统实际所需要传输的信息数据；

步骤2：接收端对收到的信号和噪声采用做实时的相关检测，其中：x(k)为输入的基带信号，h(m-k)为粗捕获段码字，L为粗捕获段码字的长度；

步骤3：当相关峰值超过设定门限值时，将接收的数据作为有效的数据帧完成粗捕获段处理；所述门限值为理论相关值的1/2～1/3；所述有效的数据帧包括依次输入的同步段、精捕获段和数据段数据；

步骤4：采用同步段的数据进行定时恢复和载波恢复；

步骤5：在精捕获段采用相关运算进行判定，当相关峰值超过设定门限值时，后续接收的数据为有效数据，实现短时突发通信的同步。

有益效果

本发明提出的一种用于短时突发通信的同步方法，具有如下优点：

1，序列中使用了‘0’‘1’交替的前导序列，使得定时恢复和载波恢复的锁定过程加快。

2，和传统的单一同步头结构相比，上面的粗捕获段、同步段和精捕获段的三段式结构可以有效改善系统的虚警和漏警性能。通过降低粗捕获段比较门限可以大大降低漏警概率，但同时提高了虚警概率，经过同步段后系统的定时参数载波参数已经和接收信号一致。在同步完成的况下，精捕获可以有效剔除粗捕获时因为比较门限过低进入系统的虚警信号。从降低了系统的漏警概率和虚警概率。

3，在精捕获段，接收机的定时和载波参数与接收信号一致，此时通过提高相关运算的时钟周期，接收机可以给出精确的精同步段信号到达时刻，通过此到达时刻可以完成二次雷达的测距功能。

采用本发明方法设计的突发通信系统具有更低的复杂度，更好的误码率特性，更快的定时同步和载波同步恢复时间，并可以辅助发送设备完成二次雷达测距功能。

附图说明

图1：二进制序列

其中第一行为差分前31比特M序列，第二行为‘0’‘1’交替的前导序列，第三行为差分运算后的31比特M序列。

图2：为接收处理流程示意图，图2反映了对图1帧信号的处理机制。

具体实施方式