[发明专利]一种适用于宽带非视距通信中对频偏鲁棒的帧检测方法

说明书

本发明提出了一种适用于宽带非视距通信中对频偏鲁棒的帧检测方法，首先接收端对接收信号进行差分运算，得到帧检测度量值的分子；然后，将接收信号进行差分运算后取模平方并在一定时间窗口范围内进行积分运算，得到帧检测度量值的分母；最后，将帧检测度量值的与帧检测度量值的分母相除，构成帧检测度量值；帧检测度量值大于检测门限则认为帧到达，否则帧未到达。该方法对传统的帧检测方法进行改进，对接收信号进行差分运算后再进行帧检测，能够完全消除频偏的影响，提升在非视距通信环境中系统帧检测性能。

技术领域

本发明涉及一种帧检测方法，具体涉及一种适用于宽带非视距通信中对频偏鲁棒的帧检测方法。

背景技术

经典滑动互相关帧检测方法通过理想导频和接收信号的相关性进行帧到达检测，在检测前未对接收信号做任何处理。在实际的系统中，由于收发两端本振频率不同以及接收端移动等原因，收发两端信号会存在频率偏移。经典滑动互相关帧检测方法易受频偏的影响，在频偏较大的环境中漏报概率MDP很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于宽带非视距通信中对频偏鲁棒的帧检测方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种适用于宽带非视距通信中对频偏鲁棒的帧检测方法，包括以下步骤：

步骤一：接收端对接收信号进行差分运算，得到帧检测度量值的分子；

步骤二：将接收信号进行差分运算后取模平方并在一定时间窗口范围内进行积分运算，得到帧检测度量值的分母；

步骤三：将帧检测度量值的与帧检测度量值的分母相除，构成帧检测度量值；帧检测度量值大于检测门限则认为帧到达，否则帧未到达。

本发明进一步的改进在于，步骤一的具体过程如下：在不考虑噪声的情况下，接收信号r(n)为发射序列与信道的卷积：

其中，j为虚数单位，n为整数，φ＝2πε/f_s为归一化频偏，ε为真实频偏，f_s为采样率，L为信道长度，l表示积分变量，h(l)为信道h(n)在积分变量l处的值，x(n-l)为发射序列x(n)在积分变量l处的翻转移位值，x(n-l)为发射序列x(n)在积分变量l处的翻转移位值；

接收端对接收信号进行差分运算：

令x_p(n)＝x^*(n)x(n+p)，则x^*(n-l)x(n+1-k)＝x_l-k+1(n-l)，则式(1)表示为：

其中，k为内层积分变量，p为信号模式；

差分运算后，接收信号包含以下多种模式：

x_-L+1(n)；

x_-L+2(n),x_-L+2(n-1)；

……

x₁(n),x₁(n-1),...,x₁(n-L)；

x₂(n-1),...,x₂(n-L)；

……

x_L+1(n-L)；