一种信号同步方法及装置制造方法及图纸

本文公开了一种信号同步方法和装置。所述信号同步方法包括：在自动增益控制AGC单元锁定接收信号时对各路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，在延时第一时间长度后将各路处理后的接收信号与该路接收信号对应的参考门限进行比较，根据各路比较结果确定是否完成粗同步；在粗同步完成后，对各路接收信号进行本地互相关处理，将各路本地互相关处理的结果进行加权累加和滤波，从滤波后的信号中搜索最大值，在搜索到最大值时判定完成精同步。本文的技术方案能够在多输入多输出系统中保证接收信号同步时的定位精度，并且降低计算的复杂度。

Signal synchronization method and device

A method and device for synchronizing signals are disclosed. The signal synchronization method includes: delayed autocorrelation processing of the received signals of each receiving antenna when the AGC unit locks the received signals, comparing the processed received signals with the reference threshold corresponding to the received signals of the channel after the first time delay, and according to the comparison results of each channel. After the coarse synchronization is completed, the received signals are processed by local cross-correlation, and the results of local cross-correlation processing are weighted, accumulated and filtered. The maximum value is searched from the filtered signals, and the precise synchronization is determined when the maximum value is searched. The technical scheme in this paper can ensure the positioning accuracy of the received signal synchronization in MIMO system, and reduce the computational complexity.

【技术实现步骤摘要】
一种信号同步方法及装置
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及的是一种信号同步方法及装置。
技术介绍
同步技术的性能直接关系到整个通信系统的性能。可以说没有准确的同步算法，就不可能进行可靠的数据传输，它是信息可靠传输的前提。而对于正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，简称OFDM)系统来说，系统对于同步的要求很高。因为各种同步误差引入的载波间干扰(InterChannelInterference，简称ICI)、符号间干扰(intersymbolinterference，简称ISI)会使得接收机无法正确接收数据，并且还会破坏OFDM系统内各子载波的正交性。如图1所示，一个通常的OFDM系统接收机中，自动增益控制(AutomaticGainControl，AGC)单元(301)触发锁定接收信号后，将从各路天线(302)接收到的信号送入调制解调器(Modem)(303)中，在Modem中，首先是符号同步器(304)进行定位同步。符号同步器定位同步的结果为快速傅里叶变换(FastFourierTransformation，简称FFT)单元(305)提供一个参考点，从而能够进行接下来的一系列操作(比如，解调)。为不影响接下来的解调，符号同步定位精度必须在一定的合理范围之内。符号定位同步就是确定OFDM符号的起始位置，即每个FFT窗口的起始位置。如附图2所示，符号定位同步可能出现四种情形：1)FFT窗口1(Window1)表示定时估计点是正确的，没有偏差，解调出来的数据也应该是正确的；3)FFT窗口2(Window2)表示定时估计点落在本符号的循环前缀(CyclicPrefix，CP)内，并超前于最佳定时点；3)FFT窗口3(Window3)表示定时估计点落在下一个符号的循环前缀内，并滞后于最佳定时点；4)FFT窗口4(Window4)表示定时估计点落在前一个符号的数据部分内，并超前于本符号的循环前缀。上述四种情况，第一种是理想情况，不会引起符号定位误差；第二种与理想点相差不大的情况下，引入的定位偏差可以通过均衡器进行恢复，但是如果相差较大时，会影响信道平滑的性能，从而降低均衡器的性能；第三种、第四种情况会引入ISI和ICI，会使系统性能出现大幅度下降，因此是要避免的。在多径信道的情况下，很难定位在理想点上，因此需要确定一个合理的定位范围。首先根据信道平滑的点数确定允许的定位偏差，假设选用的平滑点数为11，在平滑的时候要保证这连续的11个点的相位是连续的，即所有频点的最大相位差不超过π。则允许的时间偏差Δt为在20MHz采样频率的情况下，时域上两点之间的时间间隔为50ns，Δf等于312.5kHz，因此Δt等于150ns，实际定位点的范围为超前或滞后理想定位点3个点，这样不会对平滑性能造成影响。除此之外，多输入多输出系统(Multiple-InputMultiple-Output，简称MIMO)的情况下，每条天线存在固定的延时，在同步时不仅需要考虑多径，还需要考虑天线的固定延时。因此，如何提供一种适用于多输入多输出系统的同步算法，在不影响定位精度的前提下降低计算的复杂度，是需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种信号同步方法及装置，能够在多输入多输出系统中保证接收信号同步时的定位精度，并且降低计算的复杂度。本专利技术实施例提供一种信号同步方法，包括：在自动增益控制AGC单元锁定接收信号时对各路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，在延时第一时间长度后将各路处理后的接收信号与该路接收信号对应的参考门限进行比较，根据各路比较结果确定是否完成粗同步；在粗同步完成后，对各路接收信号进行本地互相关处理，将各路本地互相关处理的结果进行加权累加和滤波，从滤波后的信号中搜索最大值，在搜索到最大值时判定完成精同步。本专利技术实施例提供一种信号同步装置，包括：粗同步模块，用于在自动增益控制AGC单元锁定接收信号时对各路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，在延时第一时间长度后将各路处理后的接收信号与该路接收信号对应的参考门限进行比较，根据各路比较结果确定是否完成粗同步；精同步模块，用于在粗同步完成后，对各路接收信号进行本地互相关处理，将各路本地互相关处理的结果进行加权累加和滤波，从滤波后的信号中搜索最大值，在搜索到最大值时判定完成精同步。与现有技术相比，本专利技术实施例提供一种信号同步方法及装置，在自动增益控制AGC单元锁定接收信号时对各路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，在延时第一时间长度后将各路处理后的接收信号与该路接收信号对应的参考门限进行比较，根据各路比较结果确定是否完成粗同步；在粗同步完成后，对各路接收信号进行本地互相关处理，将各路本地互相关处理的结果进行加权累加和滤波，从滤波后的信号中搜索最大值，在搜索到最大值时判定完成精同步。本专利技术实施例能够在多输入多输出系统中保证接收信号同步时的定位精度，并且降低计算的复杂度。附图说明图1为现有技术中数字接收机接收信号并进行解调的示意图；图2为现有技术中符号定位同步的定位点示意图；图3为本专利技术实施例1的一种信号同步方法的流程图；图4为本专利技术实施例1中一种粗同步处理的框图示意图；图5为本专利技术实施例1中延时触发粗同步检测的时序示意图；图6为本专利技术实施例1中一种精同步处理的框图示意图；图7为本专利技术示例1中利用AGC锁定时间延时触发粗同步检测示意图；图8为本专利技术示例2中参考门限生成与粗同步检测触发的示意图；图9为本专利技术实施例2的一种信号同步装置的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。实施例1如图3所示，本专利技术实施例提供了一种信号同步方法，包括：步骤S310，在自动增益控制AGC单元锁定接收信号时对各路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，在延时第一时间长度后将各路处理后的接收信号与该路接收信号对应的参考门限进行比较，根据各路比较结果确定是否完成粗同步；步骤S320，在粗同步完成后，对各路接收信号进行本地互相关处理，将各路本地互相关处理的结果进行加权累加和滤波，从滤波后的信号中搜索最大值，在搜索到最大值时判定完成精同步。在一种实施方式中，所述对任意一路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，包括：根据短训练序列的周期N对接收信号r(n)进行延时N拍的符号自相关运算，得到第一信号Λ(m)；其中，所述延时N拍的符号自相关运算可以通过下述公式(2-1)表示：其中，N是所述短训练序列(ShortingTrainingField，简称STF)的周期，如果采样频率是20MHz，则N等于16；r(n)为接收信号，r*(n)为接收信号的共轭；sign()是取符号函数；其中，所述短训练序列用于信号检测、AGC功率调节、粗同步等，STF属于发送侧以及接收侧已知的一种序列，通过这种序列能够判断接收到的是什么信号，并能够为后续精同步处理提供一定的参考以及缓冲。在一种实施方式中，所述第一时间长度是短训练序列的持续时间T1减去AGC单元锁定接收信号的最大时间T2max后的时间长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号同步方法，包括：在自动增益控制AGC单元锁定接收信号时对各路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，在延时第一时间长度后将各路处理后的接收信号与该路接收信号对应的参考门限进行比较，根据各路比较结果确定是否完成粗同步；在粗同步完成后，对各路接收信号进行本地互相关处理，将各路本地互相关处理的结果进行加权累加和滤波，从滤波后的信号中搜索最大值，在搜索到最大值时判定完成精同步。

【技术特征摘要】
1.一种信号同步方法，包括：在自动增益控制AGC单元锁定接收信号时对各路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，在延时第一时间长度后将各路处理后的接收信号与该路接收信号对应的参考门限进行比较，根据各路比较结果确定是否完成粗同步；在粗同步完成后，对各路接收信号进行本地互相关处理，将各路本地互相关处理的结果进行加权累加和滤波，从滤波后的信号中搜索最大值，在搜索到最大值时判定完成精同步。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对任意一路接收天线接收到的信号进行延时自相关处理，包括：根据短训练序列的周期N对接收信号r(n)进行延时N拍的符号自相关运算，得到第一信号Λ(m)；其中，所述延时N拍的符号自相关运算可以通过下述公式表示：其中，N是所述短训练序列STF的周期，r(n)为接收信号，r*(n)为接收信号的共轭；sign()是取符号函数。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述第一时间长度是短训练序列的持续时间T1减去AGC单元锁定接收信号的最大时间T2max后的时间长度。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：每一路接收信号对应的参考门限是根据该路接收信号在一个短训练序列周期内的延时自相关结果取平均值后再乘以0.5得到的。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：将各路处理后的接收信号与该路接收信号对应的参考门限进行比较，根据各路比较结果确定是否完成粗同步，包括：如果一路处理后的接收信号达到该路接收信号对应的参考门限且持续一段时间均达到参考门限，则判定该路接收信号满足粗同步要求；在至少存在一路接收信号满足粗同步要求时判定完成粗同步。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对任意一路接收信号进行本地互相关处理，包括：根据长训练序列的周期N对接收信号r(m)进行本地互相关运算，得到第二信号Γ(m)；其中，所述本地互相关运算可以通过下述公式表示：其中，c(n)为滤波器的抽头系数，滤波器的抽头系数根据长训练序列的数值进行设计；r*()为接收信号的共轭。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：将各路本地互相关处理的结果进行加权累加和滤波，包括：将各路本地互相关处理的结果进行等权重累加获得第三信号；将所述第三信号送入一个抽头数为a的滤波器中进行滤波；其中，所述滤波器的抽头数a与接收信号采样间隔的乘积大于或等于发送天线间的最大延时；a个抽头系数中与第一发送天线发送信号对应的抽头系数的数值大于其他各个抽头系数的数值；除第一发送天线外的其他任意一根发送天线超前所述第一发送天线发送信号。8.一种信号同步装置，包括：粗同步模块，用于在自动增益控制A...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭磊，程晨，白栎旸，刘览，孙远航，李彧，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44