[发明专利]一种基于同步序列的无线通信高精度帧同步方法

说明书

本发明公开了一种基于同步序列的无线通信高精度帧同步方法，首先对基带信号进行低通滤波，之后分别进行粗同步和数据存储，粗同步输出带有一定误差的同步位置，数据存储是为了后续进行精同步做数据准备，精同步的要点是进行了非降采样下的互相关，利用了同步序列的所有信息，因而能够得到最精确的同步位置。本发明帧同步精度极高，适用于具有固定帧格式的无线通信系统。

技术领域

本发明涉及一种基于同步序列的无线通信高精度帧同步方法，属于无线通信技术。

背景技术

在无线通信技术中，尤其是以正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)技术为代表的具有固定帧结构的调制方案，发射端和接收端必须在空口上进行无线帧在时间上的同步，即接收端确定发送端所发送的无线帧的起点位置，从而接收端能区分出整个无线帧各个不同传输符号的位置，为后续的解调做准备。帧同步主要有基于循环前缀和基于同步序列的两种方法，在基于同步序列的帧同步方法中：把接收到的基带数据与本地存储的同步序列进行互相关，找到互相关输出值的峰值即对应着同步序列所对应的位置，根据同步序列在整个无线帧中的位置，从而推出无线帧的起点。

为了与无线帧的结构相匹配，同步序列的长度一般较大；同时对于传输速率要求高的系统，采样率较高，那么系统的基带数据速率大。为了减少互相关算法的计算次数，降低复杂度，目前的帧同步算法多会对基带数据进行降采样，然后进行互相关。这样虽然降低了复杂度，却损失了帧同步的精度，给系统造成了一定的误差。

发明内容

发明目的：为了解决上述降低采样率后做的帧同步(以下归为粗同步)带来的同步位置不精确的问题，同时尽量降低同步的复杂度，本发明提出了一种基于同步序列的无线通信高精度帧同步方法，相比于粗同步仅仅加入复杂度很低的模块即可在粗同步基础上，获得精确的帧同步位置。

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于同步序列的无线通信高精度帧同步方法，用于在无线通信系统中，对无线帧中的同步序列进行检测，高精度地确定无线帧起始位置，解决无线通信中无线帧时域上的精确定时同步问题，同时克服一般精同步所带了的资源消耗大的问题；具体包括如下步骤：

(1)对接收到的基带数据进行低通滤波，消除非同步序列信号的干扰；采用基于循环前缀或基于同步序列的帧同步方法进行粗同步，得到粗同步位置(即粗同步所定位到的同步序列在接收数据帧中的起点位置)，存储根据粗同步位置得到的原始同步序列，该原始同步序列的长度为L个点；

(2)将原始同步序列起点往前的第N个点开始的、长度为L+2N+1的数据作为基带数据，存储该基带数据；

(3)对L点的原始同步序列和L+2N+1点的基带数据进行互相关计算(进行2N+1互相关)，该互相关计算未对原始同步序列进行降采样，因此包含了原始同步序列的所有信息，提高了精确同步位置的精度；

(4)搜索互相关结果的峰值，并找到该峰值对应的位置，即得到对应的序号；互相关结果的序号从基带数据的起点算起，对应的序号为1～2N+1；将找到的峰值对应的位置转换成偏置，即在序号上减N，所以偏置的范围为(-N，N)；

(5)将粗同步位置与偏置相加，结果即为最终的精同步位置。

优选的，所述步骤(2)中，N为粗同步最大误差的绝对值，即粗同步最大误差为±N；因此，我们在定位基带数据时，只要在原始同步序列前后分别扩大N个点即可包含所有可能的同步序列，所以在做L点互相关计算时，必定能够找到峰值。