[发明专利]低信噪比短帧突发通信开环解调方法及装置

权利要求书

1.低信噪比短帧突发通信开环解调装置，其特征在于：包括多普勒频偏变化率和多普勒频偏变化率二维搜索模块、精细搜索模块和帧同步模块；

其中，精细搜索模块是复用的，本装置中复用的精细搜索模块完全一样；

本装置的输入数据为解扩模块的输出，本装置的输出数据为解调结果，送入译码模块；

本装置各模块的连接关系如下：

二维搜索模块连接精细搜索模块1；精细搜索模块1与精细搜索模块2相连，精细搜索模块2与精细搜索模块3相连，精细搜索模块3和帧同步模块相连；

本装置中各模块的功能如下：

多普勒频偏变化率和多普勒频偏变化率二维搜索模块的功能是进行二维搜索，完成对接收信号初始频偏和频偏变化率进行联合估计，得到初始频偏和频偏变化率的估计，并且对多普勒频偏变化率和多普勒频偏进行补偿；精细搜索模块的功能是完成频偏的估计并补偿、相位估计以及相位补偿；帧同步模块的功能是解相位模糊。

2.如权利要求1所述的低信噪比短帧突发通信开环解调装置中采用低信噪比短帧突发通信开环解调方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、基于本装置的输入数据运行多普勒频偏变化率和多普勒频偏变化率二维搜索模块，完成对接收信号初始频偏和频偏变化率进行联合估计，得到初始频偏和频偏变化率的估计；

其中，本装置的输入数据也称为第一段数据；

步骤二、基于第一段数据得到的初始频偏的估计结果，运行精细搜索模块1、精细搜索模块2以及精细搜索模块3得到第二段数据，基于第二段数据得到的频偏的精确估计结果并进行补偿，从而完成数据解调；

步骤三、对本段数据频偏进行精确估计并且补偿，对本段数据相位进行解模糊，即需要与前一段数据相位保持一致；

步骤四、基于后续数据段，重复运行步骤三，直到导频段数据处理结束；所得的相位估计结果能和前一段数据相位保持一致；

步骤五、步骤一到步骤四将导频段数据处理结束后，进入帧头段的数据处理，具体的处理方式是是对帧头数据取相关，得出帧头相关结果；

其中，帧头通常为M序列或者Gold码序列，帧头是数据段的开始；

帧头通过解扩、频率估计、补偿和相位估计，输出数据z[n]，与本地的帧头模板做如下公式(14)的相关运算：

此公式(14)的相关过程与解扩过程的运算一样，区别是解扩中是在码片级别上做的相关操作，解扩是相关长度为一个符号的时间长度；而帧同步是在符号级别上做的相关运算，相关运算的长度取决于帧头的长度；r_header[n]为帧头相关结果；s_{header_tep}[n]为帧头本地模板；M为帧头长度；

步骤六、将帧头相关结果与本地模板做相关，依据相关结果绝对值是否超过预定门限来确定帧同步是否成功，并进行相应操作，具体为：对帧头相关运算结果r_header[n]取模操作，如果取模结果超过门限，则认为帧同步成功，跳至步骤七，启动译码装置；否则认为本帧数据接收失败，返回至步骤一等待下一帧数据到来；

步骤七、帧同步成功时，根据相关结果极性，对相位进行解模糊；具体为：根据为解决“倒π”问题，当超过门限的时刻，需要确认超过门限时相关结果的正负；如果极性为正，说明此时保持的相位为0，直接输出z[n]进译码装置；如果相关结果极性为负，说明此时保持的相位为π，需要将z[n]取反，之后给译码模块；译码结束后，本帧数据接收成功，本装置返回至步骤一等待下一帧数据到来；

至此，从步骤一到步骤七，完成了低信噪比短帧突发通信开环解调方法。