[发明专利]一种面向低码率BCH码的盲帧同步方法

说明书

本发明公开了一种面向低码率BCH码的盲帧同步方法，属于数字通信传输同步技术领域，该方法发送端将编码码字叠加上伪随机序列进行传输，接收端将接收数据解映射后，根据低码率BCH码编码比特两两异或运算均相同的多组编码比特序号对序列，分别计算与序列对应的部分相关值，将多个编码比特序号对序列对应的部分相关值取绝对值然后相加得到最终的相关值，该值送入峰值检测模块进行判决。本发明提出的帧同步方法不需要额外增加同步序列，节省了系统开销，加快帧同步捕获帧头的速度，提高系统工作在低信噪比下的帧同步性能。

技术领域

本发明涉及数字通信传输同步技术领域，尤其涉及一种面向低码率BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)码的盲帧同步方法。

背景技术

在数字通信系统中，数据按照一定的帧格式进行传输。为了实现数据帧的正确接收，必须建立帧同步，使接收端正确地找到帧起始位置。

帧同步按是否需要同步码可划分为数据辅助(DA)方式和非数据辅助(NDA)的方式。DA方式是在数据帧中插入特殊的同步码，接收端通过检测同步码的位置实现帧同步。同步码的检测判决通常有两种判决准则：最大相关检测准则和最大似然检测准则：

1、最大相关检测准则最早由Barker提出，通过将同步码与接收数据进行相关运算，若输出的相关值大于阈值时，则判决帧头捕获。

2、Massey最先提出了最大似然检测准则，并指出在加性高斯白噪声情况下简单的相关准则并不能达到最优效果；Kopansky等人将此算法扩展瑞利衰落信道并得出了相似的结果；之后Chiani等人提出了似然比检测算法，该算法同最大似然算法相比，运算量降低。

此外，DA方式的编码辅助帧同步方法，首先利用同步码找出候选的同步位置，进一步利用编码的数据特点判决最佳同步位置。

NDA方式的同步算法称为盲同步，与DA方式相比不需要同步码，同步仅依赖编码数据，节省了系统开销，在数据帧长度较短的情况下尤为明显。Imad提出了基于校验子对数似然比软信息的盲同步算法，并给出了尽可能满足校验方程的最大后验概率准则下的最优和次优检测算法。此外，有些研究者给出了一种适合准循环低密度奇偶校验码的盲帧同步算法，通过译码辅助的方式改善帧同步的性能，虽然基于译码辅助的帧同步方式性能较好，但是估计时间较长，复杂度较高。

发明内容

本发明提供了一种面向低码率BCH码的盲帧同步方法，本发明利用低码率BCH码编码比特两两异或均相同的编码比特序号对序列，将解映射后的数据进行相关运算在低信噪比条件下快速、准确地完成帧同步，详见下文描述：

一种面向低码率BCH码的盲帧同步方法，所述盲帧同步方法包括以下步骤：

1)根据低码率BCH码的生成多项式得到生成矩阵，对生成矩阵进行处理获取多组编码比特序号对序列组成的集合

2)发送端将BCH码编码码字叠加上伪随机序列后进行传输；

3)接收端将接收数据解映射得到的比特序列依次移入长度为N的移位寄存器；利用N 个寄存器中的数据根据编码比特序号对序列计算与该序列对应的部分相关值；将若干组编码比特序号对序列对应的部分相关值先取绝对值然后求和，得到相关值；

4)对相关值进行判决，若判决后给出帧头捕获信号，则给出帧头起始位置参考信号并停止帧捕获，流程结束；否则，返回步骤3)。

所述编码比特序号对序列的集合具体为：

构造编码比特长度为N，信息比特长度为K，且满足N＝2^K-1-1的BCH码的编码比特序号对序列的集合