[发明专利]一种猝发通信中抗频偏的GMSK解调同步方法

摘要

本发明公开了一种猝发通信中抗频偏的GMSK解调同步方法，发明利用非单一相关峰值信息，能够有效减少最佳位置的相关峰值受到大频偏的严重干扰，降低相关峰捕获的虚警和漏警概率，从而提升了接收机同步性能；在大频偏条件下，本发明利用非单一相关峰值的相位信息来分别完成对应解调数据的相位解旋，能够消除因频偏带来的相位误差累积效应，降低解调数据出错概率，从而提升了猝发通信系统的可靠性。

主权项

1.一种猝发通信中抗频偏的GMSK解调同步方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤一、本通信系统的数据帧由在原始信息序列上按照长度为L_b的巴克码的各比特取值，等间距插入L_b个伪随机同步序列PN_a得到，a的取值为0和1，与巴克码码字的0和1对应；同步序列PN_a的长度均为L_P，首段信息序列的长度和相邻两个同步序列PN_a之间的信息序列的长度均为L_x；设通信中接收端接收到经过AD采样后的零中频序列为R，设标志位Flag初始值为0；匹配滤波；计算滤波输出序列R'如式(1)所示；R'＝R*ρ    式(1)式(1)中，“*”是卷积运算，ρ是滤波器系数序列；ρ的计算方法如式(2)所示；式(2)中，“conj”是取共轭操作，L是产生GMSK信号的高斯滤波器矩形脉冲响应的截断长度，取值为3～5，γ₀(n)定义如式(3)所示，γ_i(n)的表达式如式(5)所示，i＝1,2,3,...,L‑1；式(3)中，K为过采样率，ψ(τ)的表达式如式(4)所示；式(4)中，B_b为高斯滤波器3dB带宽，T_b是数据帧中码元持续时间宽度，“erfc”是互补误差函数；γ_i(n)＝γ₀(n+iT_b)    式(5)步骤二、构造本地同步序列S和位置索引序列V本地同步序列S是由L_b个同步序列PN_a依次排列得到，位置索引序列V中的元素是序列PN_a中各个元素依次在数据帧中的位置序号；步骤三、将1赋值给n；步骤四、计算序列R'在下标n+V(1)‑1～n+V(L_bL_P)‑1之间与序列S的乘积，得到序列F，如式(6)所示；F(m₀)＝R'(n+V(m₀)‑1)S(m₀)m₀＝1,2,3,...,L_bL_P    式(6)V(1)表示位置索引序列V中的第一个元素，V(L_bL_P)表示位置索引序列V中第L_bL_P个元素；S(m₀)表示本地同步序列中第个m₀元素；步骤五、对序列F在下标(m‑1)L_P+1～mL_P之间的元素求和，得到序列F'，如式(7)所示，并将其中的元素按照式(8)依次存入序列H中；H((n‑1)L_b+m)＝F'(m)m＝1,2,3,....,L_b    式(8)步骤六、对序列F'中的元素取模后累加，得到相关峰值F”，如式(9)所示；式(9)中，“| |”是取模操作；步骤七、将相关峰值F”作为序列G的第n个元素，得到相关峰值序列G；并进行判断，若Flag为0，则进入步骤八；若Flag为1，则跳至步骤十；步骤八、计算序列R'在下标n+V(1)‑1～n+V(L_bL_P)‑1之间的平均功率，得到P，如式(10)所示；步骤九、设定一个门限值ε，对比与ε的大小；若则将当前n值记为e，Flag置为1，进入步骤十，否则将n增大1，返回步骤四；步骤十、若n＜e+(L_P+L_x)L_b+1，则将n增大1，返回步骤四，否则执行步骤十一；步骤十一、截取序列G在下标e～e+(L_P+L_x)L_b之间的元素，得到序列G'；获取G'中最大值所对应的位置，记为d，则同步位置f表示为f＝e+d‑1；步骤十二、截取序列R'在下标f‑L_x～f+(L_b‑1)(L_P+L_x)+L_P之间的信号，得到序列R”；步骤十三、截取序列H在下标fL_b+1～(f+1)L_b之间的元素，得到序列η；步骤十四、计算相位序列φ，即φ(k)＝angle(η(k))，“angle”是求相角操作，k＝1,2,3,...,L_b；步骤十五、对序列R”在下标(k‑1)(L_b+L_P)+1～k(L_b+L_P)之间的元素与序列φ(k)分段相乘，k＝1,2,3,...,L_b，得到序列步骤十六、计算软信息序列即m₁＝1,2,3,....,(L_P+L_x)L_b，从而最终完成解调和同步。