[发明专利]一种短程无线网络中的时频同步方法

摘要

本发明涉及一种短程无线网络中两次相关的时频同步方法，属于无线通信技术领域。首先利用训练序列的周期重复特性和良好的相关特性，将接收数字信号进行间前后相关，得到一组新的接收相关值序列；对本地扩频调制序列进行相同的前后相关操作，得到一组新的本地相关值序列；将接收相关值序列与本地相关值序列进行滑动相关，得到一组滑动相关值序列；根据所有相关值的最大值来确定频偏的估计值以及时间的同步位置，从而实现时频联合同步。本发明时频同步方法，降低了时间和频率同步估计时的计算量，提高了频率偏移影响下时间同步和频率偏移估计的性能，使接收机具有更低的功耗以及在更大频率偏移情况下的接收性能。

主权项

1、一种短程无线网络中的时频同步方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：(1)接收短程无线网络中发送端发出的射频信号，进行下变频得到基带接收信号，对该基带接收信号进行2倍采样得到采样接收信号，采样间隔时间记为T_C；(2)短程无线网络中的接收端从上述接收信号中的任意采样点开始，读取三个码元周期长度的接收信号，该接收信号序列记为r＝[r₁，r₂，...，r_N，r_N+1，r_N+2，...，r_2N，r_2N+1r_2N+2，...，r_3N]，其中N表示一个码元周期长度内的采样信号个数；(3)对上述接收信号中的前2N个采样信号依次进行共轭操作，得到共轭采样信号序列r′=[r1*,r2*,...rN*,rN+1*,...,r2N*],]]>使共轭采样信号序列中的每个信号与该信号M个采样间隔后的采样信号相乘，得到一个前后相关后的接收相关值序列，记为C＝[c₁，c₂，...，c_N，c_N+1，c_N+2，...，c_2N]，其中ci=ri*·ri+M,]]>其中(·)^*表示共轭操作，M表示前后相关间隔的采样信号个数，且M≤N；(4)短程无线网络中的接收端对本地扩频调制复序列的第一个本地序列进行周期重复，得到两个码元周期长度的本地复序列，记为s＝[s₁，s₂，...，s_N，s_N+1，s_N+2，...，s_2N]，其中本地序列的长度为上述一个码元周期的长度N；(5)对上述本地复序列中的前N个本地信号依次进行共轭操作，得到共轭本地信号序列s′=[s1*,s2*,...,sN*],]]>使共轭本地信号序列中的每个信号与该信号M个信号间隔后的本地信号相乘，得到一个前后相关后的本地相关值序列，记为L＝[l₁，l₂，...，l_N]，其中li=si*·si+M,]]>M表示前后相关间隔的信号个数，与上述前后相关间隔的采样信号个数M相等；(6)从上述前后相关后的接收相关值序列C中，依次选取连续N个接收相关值，得到N个接收相关值短序列C_k＝[c_k，c_k+1，...，c_k+N-1]，其中k＝1，2，...，N；(7)分别对上述N个接收相关值短序列C_k进行共轭后，与上述前后相关后的本地相关值序列L进行相关，得到第二次相关值序列R＝{R₁，R₂，...，R_N}，其中Rk=Ck*L=Σi=1Nck+i*·li,]]>(·)^*表示共轭操作；(8)分别对上述N个接收相关值短序列C_k中的所有相关值的幅度的平方值相加，得到每个接收相关值短序列的序列能量平均值，记为Pk=|Σi=1Nck+i|2N;]]>(9)从上述第二次相关值序列R中找到幅度最大值Rk^=argmaxk{|R|},]]>以及与该最大值相对应的序列C中的能量平均值其中为最大值在序列R中的位置；(10)计算上述第二次相关值序列R中的幅度最大值与上述能量平均值的比值，若该比值大于设定域值Y，则将与上述最大值在序列R中的位置作为时间同步的估计值，并根据上述最大值得到载波频率偏移的估计值作为频率同步的估计值；若小于设定域值Y，则不接收该信号，其中0.5≤Y≤0.7。