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一种帧同步方法及装置制造方法及图纸

技术编号:19390956 阅读:38 留言:0更新日期:2018-11-10 02:47
一种帧同步方法及装置,包括:对于各周期内接收到的并行的同相正交IQ数据,分别进行如下处理:对当前周期接收到的IQ数据进行并行的复乘运算,获得对应于当前周期的一组差分相关值;对当前周期获得的差分相关值进行并行的相关运算,以获得对应于当前周期的一组相关值;根据获得的两组或两组以上相关值,进行帧同步处理。本发明专利技术实施例通过并行处理实现了频偏和相偏纠正前的帧同步,提升了并行解调处理的性能。

Frame synchronization method and device

A frame synchronization method and device includes the following processing for parallel in-phase orthogonal IQ data received in each cycle: parallel multiplication of IQ data received in the current cycle to obtain a set of differential correlation values corresponding to the current cycle; and union of differential correlation values obtained in the current cycle. Line correlation operation to obtain a set of correlation values corresponding to the current cycle; frame synchronization processing is carried out according to the two or more sets of correlation values obtained. The embodiment of the invention realizes frame synchronization before frequency offset and phase offset correction by parallel processing, and improves the performance of parallel demodulation processing.

【技术实现步骤摘要】
一种帧同步方法及装置
本文涉及但不限于数字通信技术,尤指一种帧同步方法及装置。
技术介绍
在数字通信系统中,需要通过帧同步技术获得数据帧的位置,基于获得的数据帧的位置可以实现数据的解调和译码,完成通信过程。目前,卫星通信一般采用流模式进行高速传输,为了便于进行同步,通常在数据流中周期性插入用于同步的训练数据序列。通常将插入的训练数据序列分为帧头数据和导频数据;其中,帧头数据主要用于实现帧同步。随着卫星通信速率的不断提高,并行解调技术成为继续提升通信容量的重要手段。虽然卫星通信相比于地面移动通信,几乎不受多径效应影响,但由于卫星移动速度较快,频偏和相偏成为卫星通信要解决的主要问题。相关技术中利用估计器确定实际的频偏和相偏,根据获得的频偏和相偏对接收到的数据进行补偿;确定实际的频偏和相偏一般包括数据辅助方法和盲估计方法,两者的主要区别在进行频偏估计时是否利用训练数据序列。根据信号处理的相关理论,采用数据辅助方法可以得到更为准确的频偏估计,但是需要在频偏和相偏纠正前实现帧同步,对帧同步器的抗频偏和抗相偏的性能提出了较高要求,如何在频偏和相偏纠正前实现帧同步成为目前需要解决的问题。
技术实现思路
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本专利技术实施例提供一种帧同步方法及装置,能够在频偏和相偏纠正前实现帧同步,提升并行解调处理的性能。本专利技术实施例提供了一种帧同步方法,包括:对于各周期内接收到的并行的同相正交IQ数据,分别进行如下处理:对当前周期接收到的IQ数据进行并行的复乘运算,获得对应于当前周期的一组差分相关值;对当前周期获得的差分相关值进行并行的相关运算,以获得对应于当前周期的一组相关值;根据获得的两组或两组以上相关值,进行帧同步处理。可选的,所述进行并行的复乘运算包括:根据所述IQ数据的传输速率和并行处理速率,确定所述IQ数据的并行支路数;对接收到的各支路IQ数据根据预设策略进行排序;对当前周期内接收到并行的各支路所述IQ数据,将每一个所述IQ数据,与排序在本IQ数据前一位的所述IQ数据进行复乘,获得一组差分相关值;其中,所述复乘运算的并行支路数、所述相关运算的并行支路数与所述IQ数据的并行支路数相同;各支路所述IQ数据、所述复乘运算和所述相关运算逻辑关联;对于排序在首位的所述IQ数据,排序在该IQ数据前一位的所述IQ数据为:在前一个周期内接收的所述IQ数据中排序在末尾的IQ数据做延迟处理后获得的数据;所述逻辑关联的所述复乘运算、相关运算与所述IQ数据的支路排序相同。可选的,所述进行并行的相关运算之前,所述帧同步方法还包括:根据复乘运算的并行支路数和帧头数据的长度确定预设的存储序列的长度;将一组或一组以上的差分相关值,按照周期早晚顺序添加至所述存储序列中;其中,添加至所述存储序列的差分相关值的数量大于所述存储序列的长度时,删除最早添加至所述存储序列的差分相关值。可选的,所述对当前周期进行复乘运算获得的差分相关值进行并行的相关运算包括:对当前支路的相关运算,确定当前支路的排序为选择起始序号;确定所述存储序列中周期最早的一组差分相关值为起始差分相关值组,从所述起始差分相关值组选择排序为所述选择起始序号的差分相关值作为当前支路相关运算的首个差分相关值;按照周期从早到晚的顺序,从所述存储序列的所述首个差分相关值开始,根据预先存储的帧头差分数据的长度选择相应数量的所述差分相关值;将选择的所述差分相关值与所述帧头差分数据进行相关运算,获得所述相关值。可选的,所述进行帧同步处理包括:对接收的第一预设数值帧的所述IQ数据:分别确定各帧所述IQ数据的所述相关值的最大值和次大值,并确定各相关值的最大值和次大值所对应的IQ数据的第一符号点位置;确定的所述第一符号点位置存在相同时,将该相同的第一符号点位置确定为帧头起始位置。可选的,所述进行帧同步处理还包括:确定出帧头起始位置后,对在后接收到的第二预设数值帧的所述IQ数据:分别确定各帧所述IQ数据的所述相关值的最大值和次大值,并确定各相关值的最大值和次大值所对应的IQ数据的第二符号点位置;确定的第二符号点位置与所述帧头起始位置均不同时,将确定的所述帧头起始位置清除。可选的,所述进行帧同步处理包括:基于帧同步状态机进行所述帧同步处理。另一方面,本专利技术实施例还提供一种帧同步装置,包括:第一模块、第二模块和第三模块;其中,第一模块包含两个或两个以上并行的复乘单元,用于:通过并行的复乘单元,对当前周期接收到的IQ数据进行并行的复乘运算,获得对应于当前周期的一组差分相关值;第二模块包含两个或两个以上并行的相关运算单元,用于:通过并行的相关运算单元,对当前周期获得的差分相关值进行并行的相关运算,以获得对应于当前周期的一组相关值;第三模块用于:根据获得的两组或两组以上相关值,进行帧同步处理。可选的,所述第一模块还包括计算单元、排序单元和延迟处理单元;其中,所述计算单元用于:根据所述IQ数据的传输速率和并行处理速率,确定所述IQ数据的并行支路数;所述排序单元用于:对接收到的各支路IQ数据根据预设策略进行排序;所述延迟处理单元用于:对于当前周期内排序在首位的所述IQ数据,将在前一个周期内接收的所述IQ数据中排序在末尾的IQ数据做延迟处理后,获得排序在首位的所述IQ数据的前一位的所述IQ数据;所述复乘单元具体用于:将当前支路的所述IQ数据,与排序在本IQ数据前一位的所述IQ数据进行复乘,获得一组差分相关值;其中,所述复乘运算的并行支路数、所述相关运算的并行支路数与所述IQ数据的并行支路数相同;各支路所述IQ数据、所述复乘运算和所述相关运算逻辑关联;对于排序在首位的所述IQ数据,排序在该IQ数据前一位的所述IQ数据为:在前一个周期内接收的所述IQ数据中排序在末尾的IQ数据做延迟处理后获得的数据;所述逻辑关联的所述复乘运算、相关运算与所述IQ数据的支路排序相同。可选的,所述帧同步装置第一模块还包括添加单元,用于:将一组或一组以上的差分相关值,按照周期早晚顺序添加至预设的存储序列中;其中,所述存储序列的长度根据复乘运算的并行支路数和帧头数据的长度确定;添加至所述存储序列的差分相关值的数量大于所述存储序列的长度时,删除最早添加至所述存储序列的差分相关值。可选的,所述第二模块还包括选择单元;所述选择单元用于:对当前支路的相关运算,确定当前支路的排序为选择起始序号;确定所述存储序列中周期最早的一组差分相关值为起始差分相关值组,从所述起始差分相关值组选择排序为所述选择起始序号的差分相关值作为当前支路相关运算的首个差分相关值;按照周期从早到晚的顺序,从所述存储序列的所述首个差分相关值开始,根据预先存储的帧头差分数据的长度选择相应数量的所述差分相关值;所述相关运算单元用于:将为当前支路选择的所述差分相关值与所述帧头差分数据进行并行的相关运算。可选的,所述第三模块基于帧同步状态机实现,具体用于:帧同步状态机启动后,进入搜索态,对接收的第一预设数值帧的所述IQ数据:分别确定各帧所述IQ数据的所述相关值的最大值和次大值,并记录各相关值的最大值和次大值所对应的IQ数据的第一符号点位置;确定的所述第一符号点位置存在相同时,将该相同的第一符号点位置确定为帧头起始位置,帧同步状态机由搜索态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帧同步方法,其特征在于,包括:对于各周期内接收到的并行的同相正交IQ数据,分别进行如下处理:对当前周期接收到的IQ数据进行并行的复乘运算,获得对应于当前周期的一组差分相关值;对当前周期获得的差分相关值进行并行的相关运算,以获得对应于当前周期的一组相关值;根据获得的两组或两组以上相关值,进行帧同步处理。

【技术特征摘要】
1.一种帧同步方法,其特征在于,包括:对于各周期内接收到的并行的同相正交IQ数据,分别进行如下处理:对当前周期接收到的IQ数据进行并行的复乘运算,获得对应于当前周期的一组差分相关值;对当前周期获得的差分相关值进行并行的相关运算,以获得对应于当前周期的一组相关值;根据获得的两组或两组以上相关值,进行帧同步处理。2.根据权利要求1所述的帧同步方法,其特征在于,所述进行并行的复乘运算处理包括:根据所述IQ数据的传输速率和并行处理速率,确定所述IQ数据的并行支路数;对接收到的各支路IQ数据根据预设策略进行排序;对当前周期内接收到并行的各支路所述IQ数据,将每一个所述IQ数据,与排序在本IQ数据前一位的所述IQ数据进行复乘,获得一组差分相关值;其中,所述复乘运算的并行支路数、所述相关运算的并行支路数与所述IQ数据的并行支路数相同;各支路所述IQ数据、所述复乘运算和所述相关运算逻辑关联;对于排序在首位的所述IQ数据,排序在该IQ数据前一位的所述IQ数据为:在前一个周期内接收的所述IQ数据中排序在末尾的IQ数据做延迟处理后获得的数据;所述逻辑关联的所述复乘运算、相关运算与所述IQ数据的支路排序相同。3.根据权利要求2所述的帧同步方法,其特征在于,所述进行并行的相关运算之前,所述帧同步方法还包括:根据复乘运算的并行支路数和帧头数据的长度确定预设的存储序列的长度;将一组或一组以上的差分相关值,按照周期早晚顺序添加至所述存储序列中;其中,添加至所述存储序列的差分相关值的数量大于所述存储序列的长度时,删除最早添加至所述存储序列的差分相关值。4.根据权利要求3所述的帧同步方法,其特征在于,所述对当前周期进行复乘运算获得的差分相关值进行并行的相关运算包括:对当前支路的相关运算,确定当前支路的排序为选择起始序号;确定所述存储序列中周期最早的一组差分相关值为起始差分相关值组,从所述起始差分相关值组选择排序为所述选择起始序号的差分相关值作为当前支路相关运算的首个差分相关值;按照周期从早到晚的顺序,从所述存储序列的所述首个差分相关值开始,根据预先存储的帧头差分数据的长度选择相应数量的所述差分相关值;将选择的所述差分相关值与所述帧头差分数据进行相关运算,获得所述相关值。5.根据权利要求4所述的帧同步方法,其特征在于,所述进行帧同步处理包括:对接收的第一预设数值帧的所述IQ数据:分别确定各帧所述IQ数据的所述相关值的最大值和次大值,并确定各相关值的最大值和次大值所对应的IQ数据的第一符号点位置;确定的所述第一符号点位置存在相同时,将该相同的第一符号点位置确定为帧头起始位置。6.根据权利要求5所述的帧同步方法,其特征在于,所述进行帧同步处理还包括:确定出帧头起始位置后,对在后接收到的第二预设数值帧的所述IQ数据:分别确定各帧所述IQ数据的所述相关值的最大值和次大值,并确定各相关值的最大值和次大值所对应的IQ数据的第二符号点位置;确定的第二符号点位置与所述帧头起始位置均不同时,将确定的所述帧头起始位置清除。7.根据权利要求5或6所述的帧同步方法,其特征在于,所述进行帧同步处理包括:基于帧同步状态机进行所述帧同步处理。8.一种帧同步装置,其特征在于,包括:第一模块、第二模块和第三模块;其中,第一模块包含两个或两个以上并行的复乘单元,用于:通过并行的复乘单元,对当前周期接收到...

【专利技术属性】
技术研发人员:王有政赵少骅冯小溪齐廷宇陈伊滢
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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