[发明专利]一种基于离散导频辅助的载波同步方法

说明书

本发明涉及一种基于离散导频辅助的载波同步方法。该方法要求输入信号具有非连续、等间隔分布的离散导频点的结构特点，方法实施步骤为：(1)从采集的数据符号中抽取导频符号；(2)根据抽取的导频符号获取载波频偏变化率，并根据所述载波频偏变化率对包含有所述导频符号的数据符号进行频偏变化率补偿；(3)根据频偏变化率补偿后的导频符号获取载波频偏，并根据所述载波频偏对包含有所述导频符号的数据符号进行频偏补偿；(4)将所述频偏补偿后的导频符号进行相干累加，得到载波初始相位；(5)通过载波初始相位对进行频偏补偿后的各数据符号进行相位校正，完成载波同步。

技术领域

本发明涉及猝发通信技术领域，特别涉及一种基于离散导频辅助的载波同步方法。

背景技术

在TDMA网络系统中，数据帧的长短决定了组网节点数目上限，进而决定着通信网络的容量。为保证网络具有较大容量并且兼顾数据帧的传输效率，帧长设计通常为10ms级别，并且在一些特殊应用领域如深远海通信，出于保密的需要，通信方式多选择猝发通信体制。由于数据帧持续时间较短，故在信噪比较低，多普勒动态较大场景下，传统的闭环跟踪方式受限于环路入锁时间，并不适用，因此基于导频辅助的开环跟踪方式是猝发通信的重要应用方向。

目前，在进行导频辅助的短时数据帧同步算法时，导频符号非连续、均匀分布在整个信号帧内，基于此通信格式，首先估计出导频符号的相位值，然后利用插值的方法，插出相邻导频符号之间的所有数据符号值，然而如果导频符号相位估计错误，则数据符号的相位也都校正错误，造成载波同步误差较大的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于离散导频辅助的载波同步方法，利用导频符号进行频偏变化率估计，并对数据符号进行频偏变化率剥离，然后对频偏变化率剥离后的数据符号进行载波频偏估计，并对数据符号进行载波频偏剥离，最后进行初始相位校正，完成载波同步。可以解决现有载波同步误差较大，无法适用于大频率动态应用场景下的载波同步。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现：

一种基于离散导频辅助的载波同步方法，包括：

(1)从采集的数据符号中抽取导频符号；

(2)根据抽取的导频符号获取载波频偏变化率，并根据所述载波频偏变化率对包含有所述导频符号的数据符号进行频偏变化率补偿；

(3)根据频偏变化率补偿后的导频符号获取载波频偏，并根据所述载波频偏对包含有所述导频符号的数据符号进行频偏补偿；

(4)将所述频偏补偿后的导频符号进行相干累加，得到载波初始相位；

(5)通过载波初始相位对进行频偏补偿后的各数据符号进行相位校正，完成载波同步。

进一步地，所述数据符号的长度为N,其中，N＝K×(P+L)，K表示将长度为N的数据符号均匀化分为K段，L为每一段数据符号中包含的数据符号个数，P为每一段数据符号中导频符号的个数。

进一步地，所述步骤(2)中获取载波频偏变化率的方法为：

将每一段数据符号中的P个导频符号进行相干累加，得到K个累加结果p₁,p₂,…p_K；

将所述K个累加结果划分为两组，并将两组累加结果进行共轭相乘得到自相关函数序列其中，第一组累加结果为第二组累加结果为

对所述自相关函数序列进行FFTFFT运算，得到所述自相关函数序列对应的FFT谱线，其中，FFT运算的采样率其中R_s表示数据符号速率；