高多径时延下的SC-FDE系统同步方法及系统技术方案

技术编号:28045905 阅读:36 留言:0更新日期:2021-04-09 23:30
本发明专利技术提供了一种高多径时延下的SC‑FDE系统同步方法及系统,包括如下步骤:帧捕获步骤:利用第一训练序列A采用自相关延时算法进行数据帧的检测,进行帧捕获,确定帧的数据范围;精同步步骤:在确定的帧的数据范围内,利用第一训练序列A采用本地训练序列A和接收到的训练序列A进行互相关函数运算,进行定时同步;纠正步骤:利用第二训练序列B进行频偏纠正和信道均衡。本发明专利技术专门针对SC‑FDE系统提出的同步系统计算时间短,复杂度低;在多径环境下的同步精度较高,具有较好的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
高多径时延下的SC-FDE系统同步方法及系统
本专利技术涉及通信
,具体地,涉及一种高多径时延下的SC-FDE系统同步方法及系统。
技术介绍
近年来,SC-FDE系统以其对抗频率选择性衰落信道方面的出色表现得到了广泛关注。该系统和OFDM系统一样具有较低的计算复杂度,但是却没有过高的峰值平均功率比,且对频偏相偏不太敏感。对于SC-FDE系统来说,要在频域内进行均衡,确定FFT/IFFT窗口的起始位置是很重要的。因此准确的定时同步算法对于SC-FDE系统的性能来说至关重要。专利文献为CN101547174A的专利技术专利提供了一种SC-FDE系统的符号同步方法,该方法是在每一帧数据的特定位置插入同步训练序列,然后在接收端对过采样数字信号进行帧同步,使用的数据帧粗同步算法是Minn等人在2003年提出的用于正交频分复用(OFDM)系统的鲁棒性强的定时同步算法,以此找到分组帧的粗略起始位置;专利文献为CN105007150A的专利技术专利仅利用第二训练序列进行符号定时估计,且第一训练序列周期长度在4-12之间,第二训练序列周期长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高多径时延下的SC-FDE系统同步方法,其特征在于,包括如下步骤:/n帧捕获步骤:利用第一训练序列A采用自相关延时算法进行数据帧的检测,进行帧捕获,确定帧的数据范围;/n精同步步骤:在确定的帧的数据范围内,利用第一训练序列A采用本地训练序列A和接收到的训练序列A进行互相关函数运算,进行定时同步;/n纠正步骤:利用第二训练序列B进行频偏纠正和信道均衡。/n

【技术特征摘要】
1.一种高多径时延下的SC-FDE系统同步方法,其特征在于,包括如下步骤:
帧捕获步骤:利用第一训练序列A采用自相关延时算法进行数据帧的检测,进行帧捕获,确定帧的数据范围;
精同步步骤:在确定的帧的数据范围内,利用第一训练序列A采用本地训练序列A和接收到的训练序列A进行互相关函数运算,进行定时同步;
纠正步骤:利用第二训练序列B进行频偏纠正和信道均衡。


2.根据权利要求1所述的高多径时延下的SC-FDE系统同步方法,其特征在于,所述帧捕获步骤包括:
平均值计算步骤:将长L的滑动窗口的接收信号r(n)和延时D个采样值共轭相乘累加得到相关函数值Cn,求长L的滑动窗口的接收信号r(n)和延时D个采样值的总能量的平均值Pn;
商值计算步骤:对得到的Cn和Pn取模,并求两者的商Qn,表达式如下:






Qn=|Cn/Pn|(3)
峰值检测步骤:令门限值Qt=0.5*(Qn)max,将所述检测判定值Qn与设定的门限值Qt进行比较,以判定是否检测到数据帧;找到第一个p,使得Qp>Qt,作为精同步步骤的起始计算位置,精同步步骤的计算范围则为[p:p+160*Samplerate],作为粗同步的结果。


3.根据权利要求1所述的高多径时延下的SC-FDE系统同步方法,其特征在于,所述精同步步骤包括:
互相关计算步骤:利用本地训练序列和接收到的第一训练序列A进行互相关运算,并将互相关运算结果进行归一化,得到的结果作为精同步的定时同步峰值,n的计算范围是[p:p+1000],表达式如下:






平均值Mean_corr计算步骤:考虑到训练序列A是以16为周期的序列重复10次,在此将得到的Cross_corr的值做每隔16个符号、一共10次的能量值的叠加操作,此时n的求算范围是[1:320],D=16,平均值Mean_corr的表达式为:



FFT窗口位置获取步骤:得到的Mean_corr的最高点就是Cross_corr第一个峰值点的位置,也是训练序列A中第一个长度为16的短序列的结束处,得到正确的FFT的窗口位置。


4.根据权利要求1所述的高多径时延下的SC-FDE系统同步方法,其特征在于,所述纠正步骤包括:
共轭计算步骤:训练序列B由周期长度为64的Zadoff-chu序列重复8次构成,则可以分成前4段和后4段,令接收到的复基带信号为r(n),和其相距K个符号的r(n+K)共轭相乘得到:



频率偏移量计算步骤:根据上式估计出频率偏移量为



再用补偿接收信号中的频偏误差,Ts为采样间隔;
训练序列纠正步骤:使用频偏纠正以后的B训练序列来估计数据DATA上的信道冲击响应,并进行纠正。


5.根据权利要求4所述的高多径时延下的SC-FDE系统同步方法,其特征在于,使用MMSE均衡方法或者LS均衡方法进行序列纠正。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:王紫涵贾斌张锐陈海军
申请(专利权)人:上海微波技术研究所中国电子科技集团公司第五十研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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