[发明专利]抗位滑动的帧同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可广泛应用于气象、海洋、资源、环境、遥感和侦察等众多领域的帧同步方法，主要用于解决接收遥感卫星信号过程中，由于位滑动造成帧同步跟踪过程频繁中断，引起接收数据丢失的问题的抗位滑动的帧同步方法。

背景技术

在数据通信中最基本的同步方式就是“比特同步”(bit synchronization)或位同步。比特是数据传输的最小单位。比特同步是指接收端时钟已经调整到和发送端时钟完全一样，因此接收端收到比特流后，就能够在每一个比特的中间位置进行判决。比特同步的目的是为了将发送端发送的每一个比特都正确地接收下来。为了使收端得以辨认每一帧的起止位置，在发端必须提供每帧的起止标志。在接收端检测并获得这一标志的过程称帧同步，也就是说 帧同步解决的是信号传输的时间标准或者说是，将发送端的起止时刻准确地传送到接收端，使收发两端步调一致。一般是通过在每帧的固定位置插入帧同步头码来提供帧的起止标志。不同的通信体制下将不同数目的码元组成一个帧来作为传输的单位，所以在接收信号的时候也需要知道这些帧的起止时刻，这个过程叫做帧同步。帧同步是卫星信号、通信信号接收过程中非常重要的一个环节，对卫星数据、通信数据的正确恢复有着重要影响。在数字信息传输中，帧同步信号是一些特定的码组，这种帧同步码组通常是在某段时间集中插入信息码流。考虑到时间位置的确定，要在建立了各码元的正确时间关系后才能实现，所以帧同步一般是在位同步的基础上实现的。帧同步系统通常要求：帧同步的捕捉（同步建立）时间要短；在一定的同步引入时间要求下，帧同步信号占用的码组长度应越短越好；同步系统的工作要稳定可靠，一旦建立同步状态后，系统不应因信道的正常误码而失步，即帧同步系统应具有一定的抗干扰能力，能识别假失步和避免伪同步。数字信号在传输过程中总会出现误码而影响同步。一种是由信道噪声等原因引起的随机误码。此类误码造成帧同步码的丢失往往是一种假失步现象。因此，一般规定帧同步信号丢失的时间超过一定限度时，才宣布帧同步态丢失，然后开始新的同步搜索（捕捉状态），这段时间称作前方保护时间。然而，无论选用何种帧同步码型，信息码流中都有可能出现与帧同步码图案相同的码组，即伪同步码。所以也不能一经发现符合帧同步码组的信号就进入同步态。只有当帧同步信号连续来了几帧或一段时间后，同步系统才可发出指令进入同步态，这段时间成为后方保护时间。当在同步传输和交换设备的缓冲器容量为1bit时，滑码一次丢失或增加的码元数为1bit，这是将引起帧失步，从而滑动造成在失步期间全部信息码的丢失。现有帧同步方法在接收遥感信号的过程中,由于位滑动,会产生帧同步跟踪中断，易导致帧同步跟踪失败。

发明内容

本发明的目的是针对现有帧同步方法在接收遥感信号的过程中由于位滑动造成的帧同步跟踪中断的问题，提供一种可以避免位滑动帧同步跟踪中断和接收数据丢失，能够适应大范围位滑动，并能显著改善遥感信号接收过程中由于位滑动造成的帧同步跟踪失败的问题的抗滑帧位滑动的帧同步方法。

本发明解决现有技术问题所采用的方案是：一种抗位滑动的帧同步方法，其特征在于包括如下步骤：

首先通过数据延迟模块把解调数据进行至少n个比特的延迟，然后把原始的解调数据和延迟后的解调数据，分别送给多路帧同步字相关模块进行相关计算，并把数据延迟模块n/2整数取值对应的通路视为主通路；把主通路信号以及多路超前、滞后信号与帧同步字进行相关，得到多路信号的相关结果，再根据超过预先设定门限的相关结果出现的位置调整下一次检测位置；在帧同步建立后，以帧长为间隔，检测所有并行路数的帧同步相关结果；如果相关结果在主通路出现，则认为没有发生位滑动，并按照正常的帧同步跟踪过程进行跟踪；如果超过门限的相关结果在其它路出现，则根据对应的通路调整位滑动值，并在下一次检测帧同步相关结果时，根据位滑动值调整检测间隔，按照上述方式进行后续帧同步跟踪过程；如果连续M次在所有通路帧同步字相关结果中都没有出现超过预先设定门限的相关结果，则判定帧同步失锁，重新开始下一次帧同步检测过程，其中n=m-1，m、n为自然数。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

本发明通过同时把主通路信号以及多路超前、滞后信号与帧同步字进行相关，得到多路信号的相关结果，再根据超过预先设定门限的相关结果出现的位置调整下一次检测位置，提高了对接收信号中存在位滑动时的适应性。与现有帧同步方法相比，该方法能够实现对位滑动信号的稳定帧同步跟踪，避免常规帧同步方法在接收此类信号时出现的帧同步跟踪过程中断、接收数据丢失的问题。