[发明专利]4CPM信号的位同步及帧同步联合检测方法

摘要

本发明涉及一种4CPM信号的位同步及帧同步联合检测方法，属于无线数据链技术领域。所述方法包括步骤：4CPM调制同步数据设计；匹配相关及其预处理；与自适应门限比较，检测相关峰；利用相关峰及位同步检测方法建立位同步；以及利用相关峰的符号位、位同步信息及帧同步提取方法建立帧同步。本发明的同步数据与信息数据采用相同的4CPM调制，所占用的频带窄，不影响通信系统的旁瓣衰减指标；位同步检测采用连续多次判决提高可靠性；帧头信噪比得到有效改善，帧同步检测可靠性高，抗多径衰落能力强。

主权项

1.一种4CPM信号的位同步及帧同步联合检测方法，其特征在于，所述方法包括同步数据设计和同步检测两部分，其中同步数据设计包括以下步骤S1～S5：S1、选定周期为N的伪码序列pn做位同步检测，并选定周期为M的巴克码序列bak做帧同步检测，N为偶数，M为正整数；S2、将周期为M的巴克码bak用M个周期为N的伪码序列pn1表示，设m=(1：M)，n=(1：N)，若bak的第m比特为A，则pn1(n)=pn(n)；若bak的第m比特为则A为二进制电平；S3、将伪码序列pn1的N比特与4个绝对相位θ₁，θ₂，θ₃，θ₄一一映射，得到n=(1：N)，所述映射的规则为：当n为奇数时，若pn1(n)=B，则若则当n为偶数且n≠N时，若pn1(n)=B，则若则当n＝N时，B为二进制电平；S4、根据步骤S3得到的绝对相位求出相位增量规则为：当n＝1时，当n=(2：N)时，S5、根据相位增量推导出同步阶段的调制数据a_n，规则为：若则a_n=+1；若则a_n=-1；若则a_n=-3；若则a_n=+3；然后执行以下的同步检测步骤：S6、执行匹配相关预处理，预处理规则为：当接收信号与本地伪码序列pn的奇数位做相关时，接收信号的相位不变；当与本地伪码序列pn的偶数位做相关时，将接收信号的相位增加Δθ₁；S7、将执行所述预处理后的信号与本地伪码序列pn做匹配相关；S8、执行自适应门限比较，比较的规则为：求出接收信号的平均功率，将匹配相关结果除以平均功率，得到归一化的相关值P，则P不受信号电平的影响，将P与预设门限η比较，若|P|>η且P>0，则P为正的相关峰；若|P|>η且P<0，则P为负的相关峰；S9、执行位同步建立，建立的规则为：设置一个计数器count与匹配相关计算同步计数，检测到相关峰即|P|>η时，将计数器count清零重新计数，并按照以下规则设置M位帧同步移位寄存器reg：令reg(i)=sign(P|_|P|＞η)，i＝0；reg(i)=reg(i-1)，i＝1：M—1，若连续Q(Q<M)次在|P|>η时count＝X—1，则在此时建立位同步，否则，重复返回重新设置一个计数器count与匹配相关计算同步计数，直到连续Q次在|P|>η时count=X—1的情况出现；其中，X=f_s·N，f_s为采样倍数；S10、帧同步建立：位同步建立后，将计数器count周期性计数，计数区间为[0，X-1]，在count＝X-1时按照以下规则更新帧同步移位寄存器reg：令reg(i)=sign(P|_count=X-1)，i＝0；reg(i)=reg(i—1)，i＝1：M-1，将reg与M位bak码逐位异或，若或者则判定捕获到帧头，帧同步建立，其中Y为帧头检测门限，取值范围为0＜Y≤M。