[发明专利]一种基于自适应门限的扩频同步方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及扩频通信技术领域，具体的说，涉及一种基于自适应门限的扩频同步方法及装置。

背景技术

在数据通信时，接收机必须有精确的同步才能准确地恢复传送的数据。而对于突发的数据通信，信息传输是不连续的，因此很难通过反馈环路实现同步，通常解决的办法是采用扩频技术，在发射的数据帧前插入一组扩频序列用作系统同步。接收端通过对该扩频序列进行相关统计计算形成一个判决量，将该判决量中超过门限的位置判决为同步位置。

在无线通信系统中，接收信号会受到无线信道的影响，也就是说接收信号的衰落程度和受噪声的影响是未知和时变的。如果使用固定门限的捕获方案的话往往不能获得良好的捕获性能，使得检测概率减小或者虚警概率增加，这就要求采用自适应门限检测技术。自适应门限就是判决的门限能随接收信号的变化而变化。与传统的固定门限检测相比，使用自适应门限检测，可以提高检测概率，同时降低虚警概率，缩短正确捕获时间。

现有的基于自适应门限的扩频同步技术是通过将相关峰值和自适应门限进行比较判决得到检测结果。传统的判决方法是把相关判决量直接与其对应的自适应门限作比较，如果判决量比门限值大，则表明检测到了判决量的峰值。但是这种传统的判决方法准确度较低，首先，当信号很小时，计算得到的自适应门限值相应得也会很小，当判决量中出现微小的峰值(虚警毛刺)时，就可能导致虚警现象。此外，传统方法中一般都会采用过采样以保证传输效果，设过采样倍数为N，则对应的接收信号与本地参考序列的相关值有N个，且它们均超过门限值，如果根据N-1个较小值的样点值进行系统的同步，就会影响同步的精确度。

因此，亟需一种能够解决传统方法中虚警现象较多且同步精确度低的扩频同步方法及装置。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于自适应门限的扩频同步方法及装置，以解决现有的扩频同步方法中虚警现象较多且同步精确度低的技术问题。

一种基于自适应门限的扩频同步方法，包括：

在时钟周期内根据本地扩频序列对一段接收信号进行统计形成比较判决值，同时基于所述一段接收信号形成自适应门限值；

在多个时钟周期中，若位于中间的时钟周期形成的比较判决值大于其他时钟周期形成的比较判决值，且所述位于中间的时钟周期以及其前后相邻的两个时钟周期形成的比较判决值都分别大于该时钟周期形成的自适应门限值，则判决所述位于中间的时钟周期的接收信号与本地扩频序列同步。

在形成比较判决值的步骤中包括：

基于所述时钟周期和采样倍数分别对接收信号中的I路信号和Q路信号进行移位存储；

基于采样倍数分别对存储的一段I路信号和Q路信号进行采样得到判决采样数据；

根据本地扩频序列对所述判决采样数据进行计算形成I路和Q路信号相关值；

对I路和Q路信号相关值进行平方包络计算得到比较判决值。

在形成自适应门限值的步骤中包括：

对接收信号进行平方包络计算；

基于所述时钟周期和所述采样速率对进行完平方包络计算的接收信号进行移位存储；

根据基于采样倍数对存储的一段进行完平方包络计算的接收信号进行采样得到门限采样数据；

对门限采样数据进行计算形成自适应门限值。

在判决接收信号与本地扩频序列同步的步骤中包括：

基于所述时钟周期对在所述多个时钟周期内形成的比较判决值和自适应门限值进行移位存储；

在存储的多个比较判决值中，若中间位的比较判决值大于其他位的比较判决值，且所述中间位以及其前后相邻的两位的比较判决值都分别大于存储的多个自适应门限值中相对应位的自适应门限值，则判决所述中间位的比较判决值对应的接收信号与本地扩频序列同步。

在对I路信号和Q路信号进行移位存储的步骤中包括：

在所述时钟周期内将I路和Q路信号分别向第一移位寄存器和第二移位寄存器中推入1/N个码片，N为采样倍数，第一移位寄存器和第二移位寄存器为N*L位，L为所述接收信号同步序列的码长度；

在对进行完平方包络计算的接收信号进行移位存储的步骤中包括：

在所述时钟周期内将进行完平方包络计算的接收信号向第三移位寄存器中推入1/N个码片，第三移位寄存器为N*L位。

在对比较判决值和自适应门限值进行移位存储的步骤中包括：