本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于多级PN序列的连续相位调制的同步方法和装置。其中，一种基于多级PN序列的连续相位调制的同步方法，包括：在连续相位调制信号中加入满足预设要求的前导信号，前导信号包括低级PN序列以及高级PN序列；根据前导信号内的低级PN序列对接收信号进行块级的定时同步；根据前导信号内的高级PN序列对进行块级的定时同步后的接收信号进行时频精同步。采用上述方案的本申请通过充分利用PN序列的自相关特性，满足强干扰和高动态环境下的信号捕获和同步需求，且具有低复杂度的优点。且具有低复杂度的优点。且具有低复杂度的优点。
【技术实现步骤摘要】
基于多级PN序列的连续相位调制的同步方法和装置
[0001]本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种基于多级PN序列的连续相位调制的同步方法和装置。
技术介绍
[0002]现代通信中，信号能够传输的距离以及信号的功率利用率已经成为衡量通信方式的标准之一。信号能量是影响远距离通信的重要影响因素之一，因此工程中一般采用非线性的高效功率放大器来提高功率利用效率。但是，非恒包络调制的信号在功率放大器非线性区域会出现信号失真使得频谱扩散，从而导致性能迅速恶化。因此受非线性放大器影响小的恒包络调制方式受到了人们广泛的关注。
[0003]连续相位调制(CPM)信号以其独特优势受到重视：首先，CPM信号是恒包络信号，不敏感功率放大器的非线性特性，其次，CPM信号具有相位连续的特点，因此其频谱能量集中，带外辐射小，旁瓣衰减快，功率谱性能优越，对相邻频段信号干扰小。
[0004]对每一种性能优越的调制解调方法，都要求收发系统精确的同步，否则调制解调算法的优越性就得不到保证，其先进性也得不到发挥。信号的同步是信号可以正确解调的必要条件，表现为收发信号在时间和频率上保持一致。现代数字通信同步类型可以分为：载波频率同步、载波相位同步以及定时同步。同步方法主要分为非数据辅助法和数据辅助法。非数据辅助法以高运算量为代价换取更高的传输效率；数据辅助法则以低传输效率为代价换取较小的运算量。
技术实现思路
[0005]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于多级PN序列的连续相位调制的同步方法，以解决传统连续相位调制同步方法计算复杂度高的技术问题。
[0007]本申请的第二个目的在于提出一种基于多级PN序列的连续相位调制的同步装置。
[0008]为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的一种基于多级PN序列的连续相位调制的同步方法，包括：
[0009]在连续相位调制信号中加入满足预设要求的前导信号，所述前导信号包括低级PN序列以及高级PN序列；
[0010]根据所述前导信号内的低级PN序列对接收信号进行块级的定时同步；
[0011]根据所述前导信号内的高级PN序列对进行块级的定时同步后的接收信号进行时频精同步。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，在所述在连续相位调制信号中加入满足预设要求的前导信号之前，还包括：
[0013]确定低级PN序列以及高级PN序列；
[0014]对所述低级PN序列进行连续相位调制后得到调制后的低级PN序列，
[0015]根据高级PN序列对所述调制后的低级PN序列进行二次调制得到二次调制后的低级PN序列；
[0016]在二次调制后的低级PN序列中相邻的字段之间插入相位修正字段，从而得到满足预设要求的前导信号。
[0017]可选地，在本申请的一个实施例中，所述确定低级PN序列以及高级PN序列，包括：
[0018]所述低级PN序列为由数量相等的“0”和“1”构成的特定长度的具有自相关特性的序列；
[0019]所述高级PN序列为由数量相等的
“‑
1”和“+1”构成的特定长度的具有自相关特性的序列。
[0020]可选地，在本申请的一个实施例中，所述低级PN序列为由数量相等的“0”和“1”构成的特定长度的序列，包括：
[0021]根据多普勒频偏确定低级PN序列的长度，根据下式确定低级PN序列的长度：
[0022][0023]其中，L为低级PN序列的长度，f
sym
为符号率，f
e
为最大多普勒频偏频率。
[0024]可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述前导信号内的低级PN序列对接收信号进行块级的定时同步；根据所述前导信号内的高级PN序列对进行块级的定时同步后的接收信号进行时频精同步，包括：
[0025]取低级PN序列对应的数据作为第一本地同步信号，将接收信号与第一本地同步信号做滑动匹配，对接收信号进行块级时域搜素，从而得到块级的定时同步结果；
[0026]根据块级的定时同步结果对所述接收信号进行初步定时补偿，从而得到进行块级的定时同步后的接收信号；
[0027]取高级PN序列对应的数据作为第二本地同步信号，将进行块级的定时同步后的接收信号与第二本地同步信号做滑动匹配，对进行块级的定时同步后的接收信号进行时频二维搜索，从而得到时频精同步结果；
[0028]根据所述时频精同步结果，对所述接收信号进行频率补偿以及定时补偿，从而得到定时偏移以及频率偏移小于预设值的接收信号。
[0029]可选地，在本申请的一个实施例中，所述将接收信号与第一本地同步信号做滑动匹配，对接收信号进行块级时域搜素，从而得到块级的定时同步结果，包括：
[0030]确定估计窗口的长度以及位于估计窗口内部的搜素窗口的长度，令所述搜素窗口在所述估计窗口内从估计窗口的起始位置开始滑动搜素；
[0031]当所述搜素窗口在所述估计窗口内从估计窗口的起始位置开始滑动搜素时，实时确定所述搜素窗口的第一相关值，根据所述第一相关值确定第一阈值；
[0032]若所述搜素窗口的第一相关值大于第一阈值，则说明检测到信号，并结束滑动搜素，同时取出所述搜素窗口的第一相关值峰值对应的时槽的起始点作为定时同步的结果。
[0033]可选地，在本申请的一个实施例中，所述实时确定所述搜素窗口的相关值，包括：
[0034]将所述搜素窗口等分为预定数量的子窗口；
[0035]根据任一子窗口内的数据与本地参考信号确定任一子窗口的第一相关值，并对所有子窗口的第一相关值进行非相干累加得到搜素窗口的第一相关值；
[0036]根据所述搜素窗口内所有子窗口的第一相关值中最大的第一相关值确定所述搜素窗口的第一相关值峰值。
[0037]可选地，在本申请的一个实施例中，所述将进行块级的定时同步后的接收信号与第二本地同步信号做滑动匹配，对进行块级的定时同步后的接收信号进行时频二维搜索，从而得到时频精同步结果，包括：
[0038]确定估计窗口的长度以及位于估计窗口内部的搜素窗口的长度，令所述搜素窗口在所述估计窗口内从估计窗口的起始位置开始滑动搜素；
[0039]当所述搜素窗口在所述估计窗口内从估计窗口的起始位置开始滑动搜素时，确定所述搜素窗口的第二相关值以及最大第二相关值，根据所述第二相关值确定第二阈值；
[0040]比较第二相关值与第二阈值的大小，若所述第二相关值大于第二阈值，则得到时频精同步结果；
[0041]若所述第二相关值不于第二阈值，则搜素窗口在估计窗口内部以设定步进长度进行滑动，根据滑动后的搜素窗口进行时频二维搜索，直至第二相关值大于第二阈值。
[0042]可选地，在本申请的一个实施例中，所述确定所述搜素窗口的第二相关值，包括：
[0043]确定搜素窗口内的频槽数量，生成与频槽数量相同个数的单载波，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多级PN序列的连续相位调制的同步方法，其特征在于，所述方法包括：在连续相位调制信号中加入满足预设要求的前导信号，所述前导信号包括低级PN序列以及高级PN序列；根据所述前导信号内的低级PN序列对接收信号进行块级的定时同步；根据所述前导信号内的高级PN序列对进行块级的定时同步后的接收信号进行时频精同步。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在连续相位调制信号中加入满足预设要求的前导信号之前，还包括：确定低级PN序列以及高级PN序列；对所述低级PN序列进行连续相位调制后得到调制后的低级PN序列，根据高级PN序列对所述调制后的低级PN序列进行二次调制得到二次调制后的低级PN序列；在二次调制后的低级PN序列中相邻的字段之间插入相位修正字段，从而得到满足预设要求的前导信号。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定低级PN序列以及高级PN序列，包括：所述低级PN序列为由数量相等的“0”和“1”构成的特定长度的具有自相关特性的序列；所述高级PN序列为由数量相等的
“‑
1”和“+1”构成的特定长度的具有自相关特性的序列。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述低级PN序列为由数量相等的“0”和“1”构成的特定长度的序列，包括：根据多普勒频偏确定低级PN序列的长度，根据下式确定低级PN序列的长度：其中，L为低级PN序列的长度，f
sym
为符号率，f
e
为最大多普勒频偏频率。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述前导信号内的低级PN序列对接收信号进行块级的定时同步；根据所述前导信号内的高级PN序列对进行块级的定时同步后的接收信号进行时频精同步，包括：取低级PN序列对应的数据作为第一本地同步信号，将接收信号与第一本地同步信号做滑动匹配，对接收信号进行块级时域搜素，从而得到块级的定时同步结果；根据块级的定时同步结果对所述接收信号进行初步定时补偿，从而得到进行块级的定时同步后的接收信号；取高级PN序列对应的数据作为第二本地同步信号，将进行块级的定时同步后的接收信号与第二本地同步信号做滑动匹配，对进行块级的定时同步后的接收信号进行时频二维搜索，从而得到时频精同步结果；根据所述时频精同步结果，对所述接收信号进行频率补偿以及定时补偿，从而得到定时偏移以及频率偏移小于预设值的接收信号。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将接收信号与第一本地同步信号做滑动匹配，对接收信号进行块级...
【专利技术属性】
技术研发人员：李绍标，李立言，赵民建，陈梓健，程谦儒，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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