[发明专利]基于部分匹配滤波算法的实时同步捕获装置及方法

说明书

基于先进先出结构的同步捕获装置及其方法，装置包括同步序列选取模块、相关求和器组、快速傅立叶变换模块、相关峰值选择模块、门限判决模块、验证序列选取模块、验证峰值获取模块、峰值比较模块。方法包括：选取一个同步序列；对同步序列进行相关求和运算；将相关求和运算结果进行快速傅立叶变换；从变换结果中选出最大峰值并将最大峰值与门限进行比较；根据比较结果选取验证序列；对验证序列进行匹配滤波以及快速傅立叶变换，获得两组验证峰值；根据两组验证峰值的大小关系判断同步捕获是否成功。本发明具有资源占用少、实时性强、同步捕获漏捕获和错捕获概率低、正确同步捕获概率高的优点。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及扩频通信技术领域中的一种基于部分匹配滤波算法的实时同步捕获方法及装置。本发明可用于扩频通信系统的接收端对接收信号中的同步序列进行实时同步捕获，实现接收端与发送端的同步，保证信息的正确接收。

背景技术

在无线通信系统中，要想保证接收端能够准确的接收发送端发出的数据，必须实现接收端与发送端的同步。因此，对于扩频通信接收机来讲，对接收信号中的同步序列进行同步捕获是首先要解决的问题。目前，运用较广泛地一种同步捕获方法是采用快速傅立叶变换的部分匹配滤波法PMF-FFT，该方法将整个同步捕获过程建模为一个二维搜索过程，并通过快速傅里叶变换，将在频率、伪码相位上的二维搜索变成只在伪码相位上的一维搜索，大大减少了捕获时间。然而，当扩频通信系统接收端接收信号具有低信噪比、大频偏的特点时，该方法存在漏捕获和错捕获概率较高的问题。

北京北斗星通导航技术股份有限公司申请的专利“一种民码捕获方法及装置”(专利申请号201310728686.1，公开号CN 103698783A)提出了一种基于部分匹配滤波算法的同步序列捕获方法及装置。该装置主要包括第一滤波抽取模块、第二滤波抽取模块、部分匹配滤波器组、快速傅里叶变换FFT处理模块、非相干累积模块及分析比较模块，第一滤波抽取模块、第二滤波抽取模块用于对接收端接收信号进行抽取并分段存储抽取后的信号，部分匹配滤波器组用于分段后的本地伪码作为抽头系数，对各个子段分别进行匹配滤波处理，得到滤波结果，快速傅里叶变换处理模块由若干个并行的快速傅立叶变换器组成，用于存储来自部分匹配滤波器组的滤波结果，并对其进行快速傅立叶变换，非相干累加模块，用于对快速傅立叶变换处理模块中所有快速傅里叶变换器的输出结果分别进行取模，而后进行累加运算，得到非相干累加结果；分析比较模块，用于从快速傅立叶变换处理模块得到的非相干累加结果中查找捕获的结果；该装置存在的不足是，快速傅里叶变换处理模块包含多个快速傅立叶变换器，硬件资源开销很大。该方法的实施步骤是：第一、对接收端接收信号进行抽取并将抽取后的结果按照进行分段存储；第二、以本地伪码作为抽头系数，对各个子段分别进行匹配滤波处理，得到滤波结果并对滤波结果进行存储；第三、对各个子段的滤波结果进行快速傅立叶变换；第四、对FFT变换的输出结果分别取模后按点累加，得到非相干累加结果，并从中查找峰值位置作为捕获结果；该方法存在的不足是，需要对接收到的信号进行存储，而后利用存储的数据完成同步捕获，这就导致捕获时延较大，无法保证实时同步捕获。