一种定时同步方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种定时同步方法及装置，基于软件无线电技术实现。本申请中，根据最大传输时延从接收到的时域数据中截取数据块；将截取得到的数据块划分为N个子块，依次在所述N个子块中搜索同步位置，并当在所述N个子块中的一个子块中搜索到同步位置时，根据搜索到的同步位置进行定时同步；其中，在所述N个子块中的第K个子块中搜索同步位置时，可将第K个子块划分为Q个数据段，并在该Q个数据段中进行搜索。本申请基于软件无线电技术实现定时同步，解决了通过硬件实现定时同步方案的可配置性和通用性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种定时同步方法及装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于软件无线电技术实现的定时同步方法及装置。
技术介绍
受到传播时延的影响，无线通信系统的接收端和发送端的帧定时位置不同。因此无线通信系统，特别是时分的通信系统，对时间同步有很高的要求。接收机只有在完成时间同步后，才能找到接收帧的起始位置，进一步提取出参考信号和数据符号并进一步完成接收解调工作。目前，各种无线通信系统均采用发送具有良好相关性能的同步序列的方法来帮助接收终端实现同步，整个同步过程可分为相关运算和位置检测两部分。这一过程中，相关运算占据了同步处理的大部分时间。为了找到相关峰位置，需要在同步窗口内逐点进行相关运算，计算量相当可观。现有技术中引入现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)等硬件模块应对相关运算导致的较大的时延。但是FPGA的开发调试难度较大，仅具备有限的可配置能力，导致通用性较低。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种定时同步方法及装置，用以基于软件无线电技术实现定时同步，解决通过硬件实现定时同步方案的可配置性和通用性差的问题。第一方面，提供一种定时同步方法，包括：将截取得到的数据块划分为N个子块，依次在所述N个子块中搜索同步位置，并当在所述N个子块中的一个子块中搜索到同步位置时，根据搜索到的同步位置进行定时同步；其中，在所述N个子块中的第K个子块中搜索同步位置的步骤，包括：将第K个子块划分为Q个数据段，相邻两个数据段部分重叠，Q为大于1的整数；分别对每个数据段进行FFT变换，根据预设的同步序列对FFT变换得到的频域上的每个数据段进行相关运算得到频域上的相关结果，将相关结果进行FFT逆变换IFFT；根据IFFT变换后得到的每个数据段在时域的相关结果，拼接得到第K个子块在时域的相关结果；在第K个子块在时域的相关结果中搜索同步位置。可选地，所述依次在所述N个子块中搜索同步位置，包括：步骤A：设置K等于1；步骤B：在所述N个子块中的第K个子块中搜索同步位置，若未搜索到同步位置，则转入步骤C；若搜索到同步位置则结束在当前截取到的数据块中搜索同步位置的流程；步骤C：将K递增1，转入步骤D；步骤D：判断K是否大于N，若大于N，则转入步骤E，否则转入步骤B；步骤E：结束在当前截取到的数据块中搜索同步位置的流程；其中，相邻两个子块部分重叠，一个子块的长度小于快速傅里叶变换FFT点数。可选地，所述在第K个子块在时域的相关结果中搜索同步位置，包括：计算第K个子块在时域的每个相关结果所对应的幅度；若从最大幅度对应的相关结果的下一个相关结果开始，向后选取的连续N个相关结果未超出第K个子块在时域的相关结果的边界，则计算所述向后选取的连续N个相关结果的幅度之和；否则，以最大幅度对应的相关结果的前一个相关结果开始，计算向前选取的连续N个相关结果的幅度之和；N为大于等于1的整数；若最大幅度与计算得到的幅度之和之家的比值大于设定阈值，则所述最大幅度对应的相关结果所在的位置为同步位置；否则，未在第K个子块中搜索到同步位置。可选地，根据IFFT变换后得到的每个数据段在时域的相关结果，拼接得到第K个子块在时域的相关结果，包括：将IFFT变换后得到的第一个数据段在时域的所有相关结果以及IFFT变换后得到的其余数据段在时域的第二部分的相关结果进行拼接，得到第K个子块在时域的相关结果；其中，一个数据段的第二部分为该数据段与前一个数据段未重叠的部分；或者，将IFFT变换后得到的最后一个数据段在时域的所有相关结果以及IFFT变换后得到的其余数据段在时域的第一部分的相关结果进行拼接，得到第K个子块在时域的相关结果；其中，一个数据段的第一部分为该数据段与后一个数据段未重叠的部分。可选地，Q的取值为ceil((N-P)/(L-P))，其中，N为预设的同步序列在频域上的长度，P为相邻两个数据段重叠部分在频域上的长度，L为一个数据段在频域上的长度，ceil表示返回大于或者等于指定表达式的最小整数。可选地，一个数据段在频域上的长度为1024个采样点，相邻两个数据段重叠部分在频域上的长度为512个采样点。第二方面，提供一种基于软件通信实现的定时同步装置，包括：截取模块，用于根据最大传输时延从接收到的时域数据中截取数据块；同步位置搜索模块，用于将截取得到的数据块划分为N个子块，依次在所述N个子块中搜索同步位置；同步模块，用于当所述同步位置搜索模块在所述N个子块中的一个子块中搜索到同步位置时，根据搜索到的同步位置进行定时同步；其中，所述同步位置搜索模块在所述N个子块中的第K个子块中搜索同步位置时具体用于：将第K个子块划分为Q个数据段，相邻两个数据段部分重叠，Q为大于1的整数；分别对每个数据段进行FFT变换，根据预设的同步序列对FFT变换得到的频域上的每个数据段进行相关运算得到频域上的相关结果，将相关结果进行FFT逆变换IFFT；根据IFFT变换后得到的每个数据段在时域的相关结果，拼接得到第K个子块在时域的相关结果；在第K个子块在时域的相关结果中搜索同步位置。可选地，所述同步位置搜索模块具体用于执行以下步骤：步骤A：设置K等于1；步骤B：在所述N个子块中的第K个子块中搜索同步位置，若未搜索到同步位置，则转入步骤C；若搜索到同步位置则结束在当前截取到的数据块中搜索同步位置的流程；步骤C：将K递增1，转入步骤D；步骤D：判断K是否大于N，若大于N，则转入步骤E，否则转入步骤B；步骤E：结束在当前截取到的数据块中搜索同步位置的流程；其中，相邻两个子块部分重叠，一个子块的长度小于快速傅里叶变换FFT点数。可选地，所述同步位置搜索模块具体用于：计算第K个子块在时域的每个相关结果所对应的幅度；若从最大幅度对应的相关结果的下一个相关结果开始，向后选取的连续N个相关结果未超出第K个子块在时域的相关结果的边界，则计算所述向后选取的连续N个相关结果的幅度之和；否则，以最大幅度对应的相关结果的前一个相关结果开始，计算向前选取的连续N个相关结果的幅度之和；N为大于等于1的整数；若最大幅度与计算得到的幅度之和之间的比值大于设定阈值，则所述最大幅度对应的相关结果所在的位置为同步位置；否则，未在第K个子块中搜索到同步位置。可选地，所述同步位置搜索模块具体用于：将IFFT变换后得到的第一个数据段在时域的所有相关结果以及IFFT变换后得到的其余数据段在时域的第二部分的相关结果进行拼接，得到第K个子块在时域的相关结果；其中，一个数据段的第二部分为该数据段与前一个数据段未重叠的部分；或者，将IFFT变换后得到的最后一个数据段在时域的所有相关结果以及IFFT变换后得到的其余数据段在时域的第一部分的相关结果进行拼接，得到第K个子块在时域的相关结果；其中，一个数据段的第一部分为该数据段与后一个数据段未重叠的部分。可选地，Q的取值为ceil((N-P)/(L-P))，其中，N为预设的同步序列在频域上的长度，P为相邻两个数据段重叠部分在频域上的长度，L为一个数据段在频域上的长度，ceil表示返回大于或者等于指定表达式的最小整数。可选地，一个数据段在频域上的长度为1024个采样点，相邻两个数据段重叠部分在频域上的长度为512个采样点。上述实施例提供的定时同步方案基于软件无线电技术实现，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定时同步方法，其特征在于，包括：根据最大传输时延从接收到的时域数据中截取数据块；将截取得到的数据块划分为N个子块，依次在所述N个子块中搜索同步位置，并当在所述N个子块中的一个子块中搜索到同步位置时，根据搜索到的同步位置进行定时同步；其中，在所述N个子块中的第K个子块中搜索同步位置的步骤，包括：将第K个子块划分为Q个数据段，相邻两个数据段部分重叠，Q为大于1的整数；分别对每个数据段进行FFT变换，根据预设的同步序列对FFT变换得到的频域上的每个数据段进行相关运算得到频域上的相关结果，将相关结果进行FFT逆变换IFFT；根据IFFT变换后得到的每个数据段在时域的相关结果，拼接得到第K个子块在时域的相关结果；在第K个子块在时域的相关结果中搜索同步位置。

【技术特征摘要】
1.一种定时同步方法，其特征在于，包括：根据最大传输时延从接收到的时域数据中截取数据块；将截取得到的数据块划分为N个子块，依次在所述N个子块中搜索同步位置，并当在所述N个子块中的一个子块中搜索到同步位置时，根据搜索到的同步位置进行定时同步；其中，在所述N个子块中的第K个子块中搜索同步位置的步骤，包括：将第K个子块划分为Q个数据段，相邻两个数据段部分重叠，Q为大于1的整数；分别对每个数据段进行FFT变换，根据预设的同步序列对FFT变换得到的频域上的每个数据段进行相关运算得到频域上的相关结果，将相关结果进行FFT逆变换IFFT；根据IFFT变换后得到的每个数据段在时域的相关结果，拼接得到第K个子块在时域的相关结果；在第K个子块在时域的相关结果中搜索同步位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次在所述N个子块中搜索同步位置，包括：步骤A：设置K等于1；步骤B：在所述N个子块中的第K个子块中搜索同步位置，若未搜索到同步位置，则转入步骤C；若搜索到同步位置则结束在当前截取到的数据块中搜索同步位置的流程；步骤C：将K递增1，转入步骤D；步骤D：判断K是否大于N，若大于N，则转入步骤E，否则转入步骤B；步骤E：结束在当前截取到的数据块中搜索同步位置的流程；其中，相邻两个子块部分重叠，一个子块的长度小于快速傅里叶变换FFT点数。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第K个子块在时域的相关结果中搜索同步位置，包括：计算第K个子块在时域的每个相关结果所对应的幅度；若从最大幅度对应的相关结果的下一个相关结果开始，向后选取的连续N个相关结果未超出第K个子块在时域的相关结果的边界，则计算所述向后选取的连续N个相关结果的幅度之和；否则，以最大幅度对应的相关结果的前一个相关结果开始，计算向前选取的连续N个相关结果的幅度之和；N为大于等于1的整数；若最大幅度与计算得到的幅度之和之间的比值大于设定阈值，则所述最大幅度对应的相关结果所在的位置为同步位置；否则，未在第K个子块中搜索到同步位置。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据IFFT变换后得到的每个数据段在时域的相关结果，拼接得到第K个子块在时域的相关结果，包括：将IFFT变换后得到的第一个数据段在时域的所有相关结果以及IFFT变换后得到的其余数据段在时域的第二部分的相关结果进行拼接，得到第K个子块在时域的相关结果；其中，一个数据段的第二部分为该数据段与前一个数据段未重叠的部分；或者，将IFFT变换后得到的最后一个数据段在时域的所有相关结果以及IFFT变换后得到的其余数据段在时域的第一部分的相关结果进行拼接，得到第K个子块在时域的相关结果；其中，一个数据段的第一部分为该数据段与后一个数据段未重叠的部分。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，Q的取值为ceil((N-P)/(L-P))，其中，N为预设的同步序列在频域上的长度，P为相邻两个数据段重叠部分在频域上的长度，L为一个数据段在频域上的长度，ceil表示返回大于或者等于指定表达式的最小整数。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，一个数据段在频域上的长度为1024个采样点，相邻两个数据段重叠部分在频域上的长度为512个采样点。7.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁阳，金晓成，宋文宁，乔逢浩，吴建峰，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11