[发明专利]一种扩频信号接收机同步方法和装置

说明书

一种扩频通信接收机同步方法和装置，该方法包括以下步骤：根据发端提供的已知信息，确定同步序列可能的扩频因子集合，并将本地扩频因子初始化为集合中最小值；根据前级模块给出的符号同步位置，取一个符号长度的数据与本地序列一起进行部分匹配滤波；对滤波结果进行能量归一化，然后通过FFT变换到频域；将多个符号的频域结果对位累加求平均，搜索最大能量值作为相关峰值；对相关峰值进行双门限判决；若当前时刻相关结果的同步判决通过，则退出同步搜索，否则，在下一个时刻继续执行前面的步骤，直到同步成功或者超时退出。该方法可以同时完成同步位置以及扩频因子的搜索，并通过频域相干累加提高了相关运算的增益，达到较高灵敏度。

技术领域

本发明涉及通信技术，特别是涉及一种扩频信号接收机同步方法和装置。

背景技术

在物联网突发通信系统的接收端，所接收的信息帧的调制编码方式可能是不确定的，以便满足不同的数据传输需求，或对抗高动态信道环境。在现有的通信系统中，通常会有前导码、训练序列、同步序列的调制编码方式是固定或者接收端已知的，通过解调这些域可以得到帧控制域、帧载荷域的调制编码方式等信息，从而完成载荷的解调。

在帧结构中，从前到后，各个域的抗干扰性能是递减的。为了保证最重要的载荷域能够被正确解调，位于帧起始端的携带帧载荷域相关信息的域会始终采用最鲁棒的调制编码方式，以较低的编码效率携带少量重要信息。

在扩频通信系统中，主要通过不同的扩频序列来调整传输速率和抗干扰能力，因此携带帧载荷域调制编码信息的方式有两种。一种是固定采用最鲁棒的扩频序列，即最长的扩频序列，而用不同的码元序列表示不同的帧载荷域。另一种是采用固定的码元序列，而用不同的扩频序列去调制，结合信道质量指示信息，发端可以始终使用最短的控制域。更精简地，可以将控制域和同步序列的功能合并，只保留一个同步序列来承担帧同步和帧控制功能。

若扩频通信系统中，控制域采用不同的扩频序列，就需要在同时给出扩频因子和域起始位置的估计值。

在相关运算中，一般通过非相干累加和相干累加来提高相关运算的增益。非相干累加的增益低于相干累加，因为平方后再累加噪声能量也会被增强。而有效相干累加对于相同位置上的各数据的相位偏差要求非常严格，特别是在低信噪比下，但频偏估计误差通常难以避免，因此无法对接收数据直接使用相干累加。通过差分共轭虽然可以消除相邻符号间的相位偏差但是会引入额外的噪声，导致灵敏度下降。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种扩频信号接收机同步方法和装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种扩频通信接收机同步方法，包括以下步骤：根据发端提供的已知信息，确定同步序列可能的扩频因子集合，并将本地扩频因子初始化为集合中最小值；根据前级模块给出的符号同步位置，取一个符号长度的数据与本地序列一起进行部分匹配滤波；对滤波结果进行能量归一化，然后通过FFT变换到频域；将多个符号的频域结果对位累加求平均，搜索最大能量值作为相关峰值；对相关峰值进行双门限判决。

进一步地：

所述方法具体包括以下步骤：

1)根据发端提供的已知信息，确定同步序列可能的扩频因子集合sf_arr＝(sf0,sf1,…,sfS)，并将本地序列的扩频因子sfLoc初始化为其中最小的扩频因子sf0；对应的符号长度为sfLoc_slen，其中sfLoc_slen是sfLoc的整数倍；