一种RAKE接收机信号同步检测方法技术

本申请提供的RAKE接收机信号同步检测方法，包括：通过RAKE接收机对初始相关值集合中每一相关值进行排序，得到最终的相关峰位置集合，从最终的相关峰位置集合中选择第一组相关值位置，作为第一相关值位置集合，以及从最终的相关峰位置集合中选取第二组相关值位置，作为第二相关值位置集合；确定第二相关值位置集合中每一相关值的初始位置，并基于初始位置选取待测每一相关值位置的关联位置，得到每一相关值位置的关联位置集合；将每一关联位置集合中的关联位置与第一相关值位置集合中的最终的相关峰位置进行比对，以确定路径数目；基于路径数目确定同步检测位置，并基于同步检测位置对接收的信号进行处理。以提升低信噪比下的同步性能。同步性能。同步性能。

【技术实现步骤摘要】
一种RAKE接收机信号同步检测方法


[0001]本专利技术属于信号处理
，涉及一种RAKE接收机信号同步检测方法。

技术介绍

[0002]电离层散射通信凭借其保密性强以及传输距离远等优点，受到了国内外的广泛关注，被认为是军事通信中重要的通信手段之一。
[0003]电离层散射通信系统由于散射通信衰落现象比一般通信环境严重，路径损耗引起的信噪比急剧下降，势必会对信号的定时同步产生不好的影响，因此精确同步就显得更为必要。
[0004]传统的时频同步算法包括时域直接相关算法和基于时域相关的分段相关累加算法，其中，时域直接相关算法的前导序列长度会很长才能达到理想的同步性能，而越长的同步头会带来越大的计算量，这会增加工程实现的难度，计算量的增加会导致FPGA资源的增加，基于时域相关的分段相关累加算法在同步过程会存在多个相关峰值，不利于检测门限的设置，稍有偏差就会出现漏检或者虚警。
[0005]现有技术提出一种提出基于巴克码加权的分段相关累加算法，即在发送端构造同步头序列时采用巴克码对其进行加权处理，a段同步头序列采用a位巴克码，接收机在进行定时同步时，每一段的同步头序列与本地ZC序列做相关，同样的用发端加权的巴克码对其进行解权处理，当序列完全进入相关窗后，同步点位置的相关峰值为a*A保持不变，而未完全进入相关窗的其他位置的相应累加值等于正负A或者0，即巴克码加权后破坏了原有序列的重复结构，避免了相应累加值出现多峰的情况，同时使实现了时间缩短。接着其对相关后的相关峰值做了RAKE合并处理。RAKE接收技术是有效的抗衰落手法之一，它是一种将幅度明显大于噪声背景的多径分量取出，对它进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，并按一定的规则进行合并，变矢量合并为代数求和的最终接收机，它可以对某一位置处的信号进行加强，使噪声部分和同步峰值相差更明显，这将有利于之后同步门限的设置，以此达到提升同步性能的目的。但使用的RAKE合并只对要合并的多径信号进行了选择，同步位置的确定依然是以最大值所在的位置为主，因此相比与原始RAKE合并，其对低信噪比下的同步性能提升并不大。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种RAKE接收机信号同步检测方法，能够提升低信噪比下的同步性能。
[0007]第一方面，本申请提供一种RAKE接收机信号同步检测方法，包括：接收端接收发送端发送的无旁瓣巴克码序列对ZC序列加权后的同步序列，并基于接收到的同步序列和ZC共轭序列得到初始相关值集合，每一相关值在所述初始相关值集合中具有初始位置；RAKE接收机对所述初始相关值集合中每一相关值进行排序，得到最终的相关峰位置集合，每一相关值在所述最终的相关峰位置集合中具有最终的相关峰位置；从所述最终的相关峰位置集
合中选择第一组相关值位置，作为第一相关值位置集合，以及从所述最终的相关峰位置集合中选取第二组相关值位置，作为第二相关值位置集合；确定所述第二相关值位置集合中每一相关值的初始位置，并基于所述初始位置选取待测每一相关值位置的关联位置，得到每一相关值位置的关联位置集合；将每一所述关联位置集合中的关联位置与所述第一相关值位置集合中的最终的相关峰位置进行比对，以确定路径数目；基于路径数目确定同步检测位置，并基于所述同步检测位置对接收的信号进行处理。
[0008]其中，接收端接收发送端发送的无旁瓣巴克码序列对ZC序列加权后的同步序列，并基于接收到的同步序列和ZC共轭序列得到初始相关值集合的步骤之前，包括：发送端对初始巴克码序列的首尾进行扩充，得到双序列巴克码；基于同步头和双序列巴克码得到巴克码序列矩阵；对所述巴克码序列矩阵的部分进行并串转换，并按照奇数位不变，偶数位变为相反数的原则进行交叉，构成无旁瓣巴克码序列；将所述无旁瓣巴克码序列与同步头的ZC序列进行相乘后，得到待发送序列，并将所述待发送序列发送。
[0009]其中，接收端接收发送端发送的无旁瓣巴克码序列对ZC序列加权后的同步序列，并基于接收到的同步序列和ZC共轭序列得到初始相关值集合的步骤，包括：接收端将待发送序列进行串并转换，得到第一矩阵；将所述第一矩阵与所述无旁瓣巴克码进行相乘，并做解加权处理，得到解加权后的矩阵；对所述解加权后的矩阵按列进行累加，得到相应累加值，将所述相应累加值与所述ZC序列进行共轭相关，得到所述初始相关值。
[0010]其中，RAKE接收机对所述初始相关值集合中每一相关值进行排序，得到最终的相关峰位置集合，每一相关值在所述最终的相关峰位置集合中具有最终的相关峰位置的步骤，包括：RAKE接收机依据模值从大到小的方式对所述初始相关值集合中每一相关值进行排序，得到最终相关值集合；其中，每一相关值在所述最终相关值集合中对应有一个最终的相关峰位置，所有的相关值的最终的相关峰位置组成所述最终的相关峰位置集合；所述从所述最终的相关峰位置集合中选择第一组相关值位置，作为第一相关值位置集合的步骤，包括：合中选择模值较大的第一预设数量的相关值位置作为所述第一相关值位置集合。
[0011]其中，所述从所述最终的相关峰位置集合中选取第二组相关值位置，作为第二相关值位置集合的步骤，包括：基于最小时延和系统带宽确定所述第二组相关值位置的第二预设数量；从所述最终的相关峰位置集合中选择对应模值较大的第二预设数量的相关值位置作为所述第一相关值位置集合。
[0012]其中，RAKE接收机对所述初始相关值集合中每一相关值进行排序，得到最终的相关峰位置集合的步骤之后，包括：从最终的相关峰位置集合中找出最大峰值和噪声最大值；如果所述最大峰值大于所述噪声最大值的n倍，则所述最大峰值为所述同步检测位置；n≥2；否则，执行步骤：所述最终的相关峰位置集合中选择第一组相关值位置。
[0013]其中，基于所述初始位置选取待测每一相关值位置的关联位置，得到每一相关值位置的关联位置集合的步骤，包括：确定最大时延对应的第一点数和最小时延对应的第二点数；从所述第一点数附近到m倍的第二点数之间以预设步进值进行取得，得到点数组合；确定点数组合中每一点数在多个固定信噪比下的检测概率变化情况；将检测概率最高是对应的点数作为合并数目；基于所述合并数目确定每一相关值的关联位置；基于所述初始位置选取待测每一相关值位置的关联位置，得到每一相关值的关联位置集合。
[0014]其中，所述基于路径数目确定同步检测位置的步骤，包括：响应于所述路径数目中
存在最大值，将所述路径数目中的最大值作为所述同步检测位置；响应于所述路径数目中不存在最大值，将最大路径数目对应的峰值进行比较，取出其中最大峰值，该最大峰值对应的位置作为所述同步检测位置。
[0015]其中，所述基于所述同步检测位置对接收的信号进行处理的步骤，包括：将所述最终相关值集合中的相关峰值逐项累加，得到累加结果；确定所述累加结果中的相关峰值是否会增加所述最大相关值；如果是，则确定该相关峰值为多径信号，对所述多径信号进行相位补偿，并将补偿后的多径信号对齐叠加；将叠加后的最大值移动到同步检测位置处，以完成RAKE合并。
[0016]本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RAKE接收机信号同步检测方法，其特征在于，包括：接收端接收发送端发送的无旁瓣巴克码序列对ZC序列加权后的同步序列，并基于接收到的同步序列和ZC共轭序列得到初始相关值集合，每一相关值在所述初始相关值集合中具有初始位置；RAKE接收机对所述初始相关值集合中每一相关值进行排序，得到最终的相关峰位置集合，每一相关值在所述最终的相关峰位置集合中具有最终的相关峰位置；从所述最终的相关峰位置集合中选择第一组相关值位置，作为第一相关值位置集合，以及从所述最终的相关峰位置集合中选取第二组相关值位置，作为第二相关值位置集合；确定所述第二相关值位置集合中每一相关值的初始位置，并基于所述初始位置选取待测每一相关值位置的关联位置，得到每一相关值位置的关联位置集合；将每一所述关联位置集合中的关联位置与所述第一相关值位置集合中的最终的相关峰位置进行比对，以确定路径数目；基于路径数目确定同步检测位置，并基于所述同步检测位置对接收的信号进行处理。2.根据权利要求1所述的同步检测方法，其特征在于，接收端接收发送端发送的无旁瓣巴克码序列对ZC序列加权后的同步序列，并基于接收到的同步序列和ZC共轭序列得到初始相关值集合的步骤之前，包括：发送端对初始巴克码序列的首尾进行扩充，得到双序列巴克码；基于同步头和双序列巴克码得到巴克码序列矩阵；对所述巴克码序列矩阵的部分进行并串转换，并按照奇数位不变，偶数位变为相反数的原则进行交叉，构成无旁瓣巴克码序列；将所述无旁瓣巴克码序列与同步头的ZC序列进行相乘后，得到待发送序列，并将所述待发送序列发送。3.根据权利要求1所述的同步检测方法，其特征在于，接收端接收发送端发送的无旁瓣巴克码序列对ZC序列加权后的同步序列，并基于接收到的同步序列和ZC共轭序列得到初始相关值集合的步骤，包括：接收端将待发送序列进行串并转换，得到第一矩阵；将所述第一矩阵与所述无旁瓣巴克码进行相乘，并做解加权处理，得到解加权后的矩阵；对所述解加权后的矩阵按列进行累加，得到相应累加值，将所述相应累加值与所述ZC序列进行共轭相关，得到所述初始相关值。4.根据权利要求1所述的同步检测方法，其特征在于，RAKE接收机对所述初始相关值集合中每一相关值进行排序，得到最终的相关峰位置集合，每一相关值在所述最终的相关峰位置集合中具有最终的相关峰位置的步骤，包括：RAKE接收机依据模值从大到小的方式对所述初始相关值集合中每一相关值进行排序，得到最终相关值集合；其中，每一相关值在所述最终相关值集合中对应有一个最...

【专利技术属性】
技术研发人员：任光亮，董文文，张文超，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：