通信系统的信号检测与定时同步方法技术方案

本申请涉及一种通信系统的信号检测与定时同步方法

【技术实现步骤摘要】
通信系统的信号检测与定时同步方法、装置和计算机设备


[0001]本申请涉及无线通信
，特别是涉及一种通信系统的信号检测与定时同步方法
、
装置和计算机设备
。

技术介绍

[0002]对于突发模式的接收机而言，信号帧到达的时间是未知的
。
接收机首先需要确定知道数据帧的起始位置，才能提取出帧中数据块进行解调，该过程称之为符号定时
(Symbol Timing)。
[0003]目前
802.11nMIMO
‑
OFDM
接收机系统常采用的信号检测与定时同步方法有延迟相关检测技术与本地相关检测技术
。
[0004]延迟相关检测方法是一种实现最为简单最为常见的符号定时算法，该算法利用了前导中的训练符号的周期性
。
延迟相关
C
n
的值为：
[0005][0006]上式为当前接收到的
L
个数据与
D
个时刻前收到的
L
个数据进行互相关，上标
*
表示转置共轭
。
一般情况下对于短训练序列
L
＝
D
＝
16
；对于长训练序列
L
＝
D
＝
64。
接收信号能量
P
n
的值为：
[0007][0008]则延迟相关的判决变量
m
n
为
[0009][0010]当接收到的只有噪声时，理想情况下输出的延迟相关值
C
n
为0，因此在信号到来之前的
m
n
都很小；当接收到第二个短训练序列符号时，
C
n
为相同短训练序列符号的互相关系数，
m
n
开始明显增加，并且会维持9个短训练序列符号长度的相关平坦，出现下降沿时说明短训练序列符号接收已结束
。
[0011]延迟相关算法在低信噪比或者有干扰存在的条件下，判决变量
m
n
会由于收到信道中较大随机噪声的影响而超过预设的门限值，从而引起误同步现象
。
[0012]本地相关算法利用接收到的信号与接收端预先存储的相应的发射端训练序列进行互相关，即接收到的数据序列与本地已知的训练序列
S
m
的共轭复数相乘并累加，可得到互相关系数
C
n
为：
[0013][0014]上式中，
D
为互相关系数的长度，它的大小决定符号定时同步的性能，
D
越大性能越好，但同时计算复杂度也就越高
。
一般情况下对于短训练序列
L
＝
D
＝
16
；对于长训练序列
L
＝
D
＝
64。
当
|C
n
|
有峰值出现时，对于短训练序列表示为这个时刻点为一个短训练符号的结束；对于长训练序列表示为这个时刻点为一个长训练符号的结束
。
[0015]本地相关算法在有载波频偏干扰时，峰值
|C
n
|
波动较大，不易确定判决门限，从而引起误同步或者漏同步现象
。

技术实现思路

[0016]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种通信系统的信号检测与定时同步方法
、
装置和计算机设备，提高系统信号检测与定时同步的准确性
。
[0017]一种通信系统的信号检测与定时同步方法，所述方法包括：
[0018]对通信系统发送的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到本地差分序列；
[0019]对通信系统接收到的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到接收差分序列；
[0020]对接收差分序列和本地差分序列进行互相关，得到互相关值；
[0021]计算接收差分序列的能量值
、
本地差分序列的能量值和互相关值的能量值；
[0022]根据接收差分序列的能量值
、
本地差分序列的能量对互相关值的能量值进行归一化，得到通信系统的信号检测与定时同步的判定依据
。
[0023]一种通信系统的信号检测与定时同步装置，所述装置包括：
[0024]发送端差分相关运算模块，用于对通信系统发送的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到本地差分序列；
[0025]接收端差分相关运算模块，用于对通信系统接收到的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到接收差分序列；
[0026]差分序列互相关模块，用于对接收差分序列和本地差分序列进行互相关，得到互相关值；
[0027]能量值计算模块，用于计算接收差分序列的能量值
、
本地差分序列的能量值和互相关值的能量值；
[0028]能量值归一化模块，用于根据接收差分序列的能量值
、
本地差分序列的能量对互相关值的能量值进行归一化，得到通信系统的信号检测与定时同步的判定依据
。
[0029]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0030]对通信系统发送的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到本地差分序列；
[0031]对通信系统接收到的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到接收差分序列；
[0032]对接收差分序列和本地差分序列进行互相关，得到互相关值；
[0033]计算接收差分序列的能量值
、
本地差分序列的能量值和互相关值的能量值；
[0034]根据接收差分序列的能量值
、
本地差分序列的能量对互相关值的能量值进行归一化，得到通信系统的信号检测与定时同步的判定依据
。
[0035]上述通信系统的信号检测与定时同步方法
、
装置和计算机设备，首先，分别对通信系统发送端和接收端的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到本地差分序列和接收差分序列；接着，利用利用接收信号的差分相关结果与本地差分结果进行互相关运算，将其互相关峰值的能量值归一化后作为信号检测与系统定时同步的判定依据
。
其中，与接收信号的延迟相关相比，接收信号的差分相关结果与本地差分结果的互相关值受信噪比
、
干扰信号的影响较小；与接收信号的本地相关相比，接收信号的差分相关结果与本地差分结果的互相关值受载波频偏的影响较小，因此能适应信号变化，可以有效缓解基于接收信号延迟自相关方案存在的丢帧问题以及接收信号与本地相关方案易受载波频偏的影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种通信系统的信号检测与定时同步方法，其特征在于，所述方法包括：对通信系统发送的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到本地差分序列；对通信系统接收到的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到接收差分序列；对接收差分序列和本地差分序列进行互相关，得到互相关值；计算接收差分序列的能量值
、
本地差分序列的能量值和互相关值的能量值；根据接收差分序列的能量值
、
本地差分序列的能量对互相关值的能量值进行归一化，得到通信系统的信号检测与定时同步的判定依据
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对通信系统发送的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到本地差分序列，包括：其中，表示本地差分序列，
D
表示循环移位长度，
LLTF
表示长训练序列，
LLTF
n+D
表示第
(n+D)
个长训练序列，表示第
n
个长训练序列的共轭转子，上标
*
表示共轭转置
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对通信系统接收到的
LLTF
序列进行差分相关运算，得到接收差分序列，包括：其中，表示接收差分序列，
r
n+D
+Noise
n+D
表示接收到的第
(n+D)
个数据，
r
n+D
表示第
(n+D)
个长训练序列，
Noise
n+D
表示第
(n+D)
个加性噪声，表示接收到的第
n
个数据的共轭，表示第
n
个长训练序列的共轭，表示第
n
个加性噪声的共轭，
Noise
表示第
n
个加性噪声，表示通信系统的发送端与接收端的载波频偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国稳，燕琦，董忆雪，汤伟，
申请(专利权)人：湖南智领通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：