一种主同步信号的快速捕获方法和装置及设备制造方法及图纸

本申请公开了一种主同步信号的快速捕获方法和装置及设备，该方法包括：接收基带信号；响应于滑窗指令，将滑窗在所述基带信号上向后移动一个码片，得到移动后滑窗内的N个码片的数据；提取所述N个码片中的主同步信号数据，并将每连续F个主同步信号数据进行累加，得到折叠后的主同步信号序列；获取本地载波信号中N个码片中的载波同步信号数据，将每连续F个本地载波同步信号数据进行累加，得到折叠后的载波同步信号序列；将折叠后的主同步信号序列和折叠后的本地载波同步信号序列，按照所述PMF

【技术实现步骤摘要】
一种主同步信号的快速捕获方法和装置及设备


[0001]本申请涉及无线通信
，特别涉及一种主同步信号的快速捕获方法和装置及设备。

技术介绍

[0002]低轨卫星通信是轨道高度在500
‑
1500Km内的卫星通信系统，由于其相对高轨通信具有传输时延短、路径损耗低、成本相对较低和发射容易等优点，有利于卫星和用户终端的小型化，因此被认为是目前最有前景的卫星通信系统。
[0003]然而，低轨卫星系统由于其轨道高度较低，卫星与地面之间存在高速相对运动，因此接收信号存在较大的多普勒频偏。另一方面，由于卫星通信绕地球做圆周运动，在地面终端与卫星之间的径向速度是时变的，随之产生的多普勒频偏也具有时变特性，即载波频偏具有一定的高级变化率。卫星通信由于受功耗、重量、体积等各方面因素限制，设备小型化是重要发展方向，因此有限的功率和天线尺寸使得卫星发射功率较低且发射天线增益较小。尤其是在部分国家或区域由于发送功率受限，导致发送信号完全淹没在噪声中，因此需要采用扩频方式获取相应信号增益。
[0004]捕获的实质是捕获系统在码相位和载波多普勒频移二维上,在特定的不确定区域内对输入信号进行二维搜索。针对扩频模式下的主同步信号捕获，主要是需要考虑在低信噪比、大多普勒频偏以及存在频偏变化率的场景下进行设计。在扩频模式下，由于信噪比极低，因此需要选取较长的同步序列进行相关运算从而获得合并增益，因此这种遍历码相位的方式计算量将会更大，对硬件资源的消耗也比较大且有较大的处理延时。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种主同步信号的快速捕获方法及相关装置，用以解决现有技术中存在主同步信号捕获过程计算量大、硬件资源消耗大的问题。
[0006]本申请方法包括：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种主同步信号的快速捕获方法，包括：
[0008]接收基带信号，并获取配置的参数组合，所述参数组合包括滑窗长度N、PMF
‑
FFT参数及折叠倍数F；
[0009]响应于滑窗指令，将滑窗在所述基带信号上向后移动一个码片，得到移动后滑窗内的N个码片的数据；
[0010]提取所述N个码片中的主同步信号数据，并将每连续F个主同步信号数据进行累加，得到折叠后的主同步信号序列；
[0011]获取本地载波信号中N个码片中的载波同步信号数据，将每连续F个本地载波同步信号数据进行累加，得到折叠后的载波同步信号序列；
[0012]将折叠后的主同步信号序列和折叠后的本地载波同步信号序列，按照所述PMF
‑
FFT参数进行主同步信号捕获。
[0013]在一个或多个实施例中，所述参数组合还包括滑动次数W，还包括：
[0014]按照所述PMF
‑
FFT参数未捕获到主同步信号时，判断滑窗的滑动次数是否达到W；
[0015]若滑动次数未达到W时，再次触发滑窗指令。
[0016]在一个或多个实施例中，所述PMF
‑
FFT参数包括进行FFT运算的点数M、滤波器的阶数X及滤波器的个数P，其中X*P＝N/F，M>＝P。
[0017]在一个或多个实施例中，采用如下至少一种方式配置不同业务场景对应的参数组合：
[0018]若多普勒频移大于设定频移高阈值，按照多普勒频移与对应的M为正比例关系，及所述多普勒频移与折叠倍数F为正比例关系，配置参数组合中的M及折叠倍数F；
[0019]若多普勒频移小于设定频移低阈值，按照多普勒频移与对应的滤波器的阶数X为正比例关系，及所述多普勒频移与折叠倍数F为正比例关系，配置参数组合中的滤波器的阶数X及折叠倍数F。
[0020]在一个或多个实施例中，采用如下至少一种方式配置不同业务场景对应的参数组合：
[0021]若接收信噪比大于信噪比高阈值，按照接收信噪比与对应的滑窗长度N为反比例关系，配置参数组合中滑窗长度N；
[0022]若接收信噪比小于信噪比低阈值，按照接收信噪比与对应的滑窗长度N为反比例关系，配置参数组合中滑窗长度N。
[0023]在一个或多个实施例中，接收基带信号，并获取配置的参数组合，包括：
[0024]接收基带信号，并估计所述基带信号的接收信噪比及多普勒频移；
[0025]根据估计的接收信噪比及多普勒频移确定对应的业务场景，获取与确定的业务场景对应的参数组合。
[0026]在一个或多个实施例中，将折叠后的主同步信号序列和折叠后的本地载波同步信号序列，按照所述PMF
‑
FFT参数进行主同步信号捕获，包括：
[0027]采用P个主同步信号滤波器对折叠后的主同步信号序列滤波，滤波得到折叠后的主同步信号序列中的每X个第一码片；
[0028]采用P个本地载波信号滤波器对折叠后的本地载波同步信号序列滤波，滤波得到折叠后的本地载波同步信号序列中的每X个第二码片；
[0029]将各主同步信号滤波器得到的每X个第一码片，与对应的本地载波信号滤波器得到的每X个第二码片进行相干累加，输出P个相干累加的结果，并对P个相干累加的结果进行FFT运算。
[0030]在一个或多个实施例中，对P个相干累加的结果进行FFT运算之后，还包括：
[0031]确定本次滑窗对应的FFT运算的结果中的最大值MAX1；
[0032]若所述最大值MAX1大于门限值时，确定捕获到主同步信号，并根据所述最大值MAX1对应的索引位置K1，确定频偏值并输出；
[0033]否则，确定未捕获到主同步信号。
[0034]在一个或多个实施例中，还包括：
[0035]确定滑窗的滑动次数达到W且仍未捕获到主同步信号时，确定W次滑窗对应的FFT运算结果中的最大值MAX2；
[0036]根据所述最大值MAX2对应的索引位置K2，确定频偏值并输出。
[0037]第二方面，本申请实施例提供了一种主同步信号的快速捕获装置，包括：
[0038]配置确定模块，用于接收基带信号，并获取配置的参数组合，所述参数组合包括滑窗长度N、PMF
‑
FFT参数及折叠倍数F；
[0039]滑窗移动模块，用于响应于滑窗指令，将滑窗在所述基带信号上向后移动一个码片，得到移动后滑窗内的N个码片的数据；
[0040]主同步信号提取模块，用于提取所述N个码片中的主同步信号数据，并将每连续F个主同步信号数据进行累加，得到折叠后的主同步信号序列；
[0041]本地载波信号提取模块，用于获取本地载波信号中N个码片中的载波同步信号数据，将每连续F个本地载波同步信号数据进行累加，得到折叠后的载波同步信号序列；
[0042]主同步信号捕获模块，用于将折叠后的主同步信号序列和折叠后的本地载波同步信号序列，按照所述PMF
‑
FFT参数进行主同步信号捕获。
[0043]第三方面，本申请实施例提供了一种无线通信设备，包括至少一个处理器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主同步信号的快速捕获方法，其特征在于，包括：接收基带信号，并获取配置的参数组合，所述参数组合包括滑窗长度N、PMF
‑
FFT参数及折叠倍数F；响应于滑窗指令，将滑窗在所述基带信号上向后移动一个码片，得到移动后滑窗内的N个码片的数据；提取所述N个码片中的主同步信号数据，并将每连续F个主同步信号数据进行累加，得到折叠后的主同步信号序列；获取本地载波信号中N个码片中的载波同步信号数据，将每连续F个本地载波同步信号数据进行累加，得到折叠后的载波同步信号序列；将折叠后的主同步信号序列和折叠后的本地载波同步信号序列，按照所述PMF
‑
FFT参数进行主同步信号捕获。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数组合还包括滑动次数W，还包括：按照所述PMF
‑
FFT参数未捕获到主同步信号时，判断滑窗的滑动次数是否达到W；若滑动次数未达到W时，再次触发滑窗指令。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述PMF
‑
FFT参数包括进行FFT运算的点数M、滤波器的阶数X及滤波器的个数P，其中X*P＝N/F，M>＝P。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，采用如下至少一种方式配置不同业务场景对应的参数组合：若多普勒频移大于设定频移高阈值，按照多普勒频移与对应的M为正比例关系，及所述多普勒频移与折叠倍数F为正比例关系，配置参数组合中的M及折叠倍数F；若多普勒频移小于设定频移低阈值，按照多普勒频移与对应的滤波器的阶数X为正比例关系，及所述多普勒频移与折叠倍数F为正比例关系，配置参数组合中的滤波器的阶数X及折叠倍数F。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，采用如下至少一种方式配置不同业务场景对应的参数组合：若接收信噪比大于信噪比高阈值，按照接收信噪比与对应的滑窗长度N为反比例关系，配置参数组合中滑窗长度N；若接收信噪比小于信噪比低阈值，按照接收信噪比与小对应的滑窗长度N为反比例关系，配置参数组合中滑窗长度N。6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，接收基带信号，并获取配置的参数组合，包括：接收基带信号，并估计所述基带信号的接收信噪比及多普勒频移；根据估计的接收信噪比及多普勒频移确定对应的业务场景，获取与确定的业务场景对应的参数组合。7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将折叠后的主同步信号序列和折叠后的本地载波同步信号序列，按照所述PMF
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FFT参数进...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄燕，李欣玥，刘明凯，鲁国林，
申请(专利权)人：中国星网网络应用有限公司，
类型：发明
国别省市：