[发明专利]一种用于短突发通信高速跳频的帧设计及定时同步方法

权利要求书

1.一种用于短突发通信高速跳频的帧设计及定时同步方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.给定基础的频域帧结构：

设频域帧结构包括频域导频、传输数据和频域0点，将频域帧结构进行快速傅里叶逆变换后得到时域的OFDM符号，时域的OFDM符号加上循环前缀，形成时域发送帧；

定义频域0点总长为K，频域导频总长度为U，进行快速傅里叶逆变换后，得到的OFDM符号长度为N，循环前缀长度为C；定义L＝(N-K)/U，其中L为正整数；

S2.产生传输数据：

传输数据的总长D＝N-K-U，所述传输数据包括1个头部传输数据T、U-1个中部传输数据Z以及1个尾部传输数据W，头部传输数据T的块长为p，p∈[0,L-1]，中部传输数据Z的块长为L-1，尾部传输数据W块长为L-p-1；

S3.插入频域导频：

产生U个长度为1的频域导频，插入步骤S2产生的传输数据中：

第一个频域导频插入在头部传输数据T后，任意两个相邻的中部传输数据Z之间均插入有一个频域导频；最后一个频域导频插入在尾部传输数据W前；

S4.插入频域0点：

在产生的传输数据两端，即正负高频处插入频域0点，两端频域0点长度均为K/2，得到完整的频域帧结构；

S5.对步骤S4得到的频域帧结构进行快速傅里叶逆变换，得到时域OFDM符号，长度为N；然后在得到的时域OFDM符号前加入长度为C的循环前缀，得到最终的时域帧结构；

S6.在短突发通信之前，信号的接收端预先确定本地同步序列y_local(n)，并进行保存；

S7.在短突发通信过程中，信号的发送端产生发送帧y(n)，进行跳频调制后传输给信号的接收端；

S8.在接收端进行跳频接收后，利用y_local(n)对接收数据做复数滑动相关，找到相关峰，进行符号的定时同步，从而获得发送端产生的发送帧y(n)。

2.根据权利要求1所述的一种用于短突发通信高速跳频的帧设计及定时同步方法，其特征在于：所述频域导频采用ZC序列，产生方式如下：

其中，式中r是与U互质的正整数，q为任意整数，n＝0,1,…,U-1。

3.根据权利要求1所述的一种用于短突发通信高速跳频的帧设计及定时同步方法，其特征在于：步骤S6中所述本地同步序列y_local(n)的确定方式如下：

信号的接收端执行步骤S1～S5，并在步骤S2产生传输数据时，将所有的头部传输数据T、中部传输数据Z和尾部传输数据W均置零，得到最终的时域帧结构，将其作为本地同步序列y_local(n)。

4.根据权利要求1所述的一种用于短突发通信高速跳频的帧设计及定时同步方法，其特征在于：步骤S7中发送帧y(n)的确定方式如下：

信号的发送端执行步骤S1～S5，得到最终的时域帧结构，将其作为发送帧y(n)。

5.根据权利要求1所述的一种用于短突发通信高速跳频的帧设计及定时同步方法，其特征在于：所述步骤S8包括：

S801.不考虑信道影响，在接收端进行跳频接收后，利用y_local(n)对接收数据做复数滑动相关找到相关峰；

S802.由于接收数据中y(n)与y_local(n)序列完全重合时，得到最高相关峰，最高峰的位置在帧的最后一个符号，将最高峰作为符号定时同步的同步标志点，最终完成帧的符号定时同步，从而获得发送端产生的发送帧y(n)。