[发明专利]一种改进的初相注入的定时同步方法在审

专利信息
申请号: 202310364477.7 申请日: 2023-04-03
公开(公告)号: CN116388755A 公开(公告)日: 2023-07-04
发明(设计)人: 郑悦然;宋宇鲲;孔令超;艾春搏;倪伟 申请(专利权)人: 合肥工业大学
主分类号: H03L7/099 分类号: H03L7/099;H04L27/26
代理公司: 北京律谱知识产权代理有限公司 11457 代理人: 张果达
地址: 230000 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 改进 注入 定时 同步 方法
【说明书】:

发明提供了一种改进的初相注入的定时同步方法,包括S1,对输入信号进行平方滤波定时误差估计,获取平方滤波定时误差值;S2,将上述平方滤波定时误差值作为Gardner定时环路插值点的初始位置,对插值后得到的最佳采样数据进行Gardner定时误差估计;S3,将定时误差值同时输入到环路滤波器、增益控制滤波器以及选择控制器中,通过选择控制器调整环路系数,将环路滤波器、增益控制滤波器输出之和与环路系数相乘作为数控振荡器的控制字;S4,数控振荡器通过溢出计数的方式产生分数间隔的更新值,改变插值基点的位置,形成闭环反馈的定时同步环路,循环迭代不断调整插值基点,得到最佳采样数据;S5,将最佳采样数据进行下采样滤波输出最佳采样数据。

技术领域

本申请涉及通信技术领域,具体而言,涉及一种改进的初相注入的定时同步方法。

背景技术

在通信系统中,信号在信道传输过程中会受到多普勒效应的影响,此外发射端与接收端的时钟也存在不完全匹配的情况,因此接收端接收到的信号与发送端发送的信号存在一定的频率和相位偏移。当存在频偏或相偏时,采样时钟无法在最佳采样时刻对信号进行采样,得到的采样值与理想值存在偏差,这个偏差会影响后续解调的符号判决过程,降低信号质量,造成译码过程中误码率上升,因此需要进行位同步处理,对采样时钟的频率和相位偏移进行补偿修正。

最初的位同步方法主要为插入导频法,该方法需要在数据帧中插入一段导频信息,接收机根据这一段导频信息进行位同步。导频信息占用了大量的传输能量,也增加了频谱资源,影响信号传输的吞吐率,在实际的通信系统中较少被采用。

目前常用的位同步方法主要包括平方滤波定时估计算法和Gardner定时误差估计算法。平方滤波定时估计算法属于前馈结构估计算法,该方法先对接收信号做平方非线性变换,然后通过数字滤波提取出1/T处的频率分量,从而得到定时偏差的估计值。平方滤波定时估计算法收敛速度快,但对ADC的采样速率的要求高,至少需要四倍过采样,且算法跟踪性能较差,无法抵抗较大的定时偏差。Gardner定时误差估计算法是一种反馈结构估计算法,该算法每个符号定时误差值的计算只需要两个采样点。Gardner定时误差估计算法因其位同步环路结构简单,且同步性能不受载波相位干扰的优势而被广泛使用,但其收敛速度慢,不适合用于突发传输。

发明内容

本发明提供了一种改进的初相注入的定时同步方法,所述初相注入的定时同步方法包括以下步骤:

S1:对输入信号进行平方滤波定时误差估计,获取平方滤波定时误差值,完成时钟初相捕获;

S2:将上述平方滤波定时误差值作为Gardner定时环路插值点的初始位置,对插值后得到的最佳采样数据进行Gardner定时误差估计;

S3:将上述计算得到的Gardner定时误差值同时输入到环路滤波器、增益控制滤波器以及选择控制器中,通过选择控制器调整环路系数,将环路滤波器、增益控制滤波器输出之和与环路系数相乘作为数控振荡器的控制字;

S4:数控振荡器通过溢出计数的方式产生分数间隔的更新值,改变插值基点的位置,形成闭环反馈的定时同步环路,然后进行循环迭代不断调整插值基点,得到最佳采样数据;

S5:将上述最佳采样数据进行下采样滤波,输出下采样滤波后的最佳采样数据。

更近一步地,在步骤1中,还包括以下步骤:

S11:初始化第一数控振荡器的控制字,同时获取输入数据;

S12:将输入数据送入插值滤波器,在第一数控振荡器的控制下输出数据,当输出数据的个数达到预定时进行时钟初相的估计;

S13:通过平方滤波算法计算得到时钟初相估计,并根据时钟初相估计完成第二数控振荡器的初始化。

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