[发明专利]一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法

说明书

一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法，涉及一种低复杂度的SOQPSK信号符号定时与相位联合同步算法的具体实现技术，以解决现有SOQPSK信号符号定时及相位联合同步算法在高精度、高动态范围情况下复杂度较高实现困难的问题。本发明根据SOQPSK信号的相位响应特征计算复值函数并确定出其共轭复值函数对复值函数以及复值函数进行简化以使其变为单值函数后使用寄存器和乘法器进行实现；搭建计算模块，并根据该计算模块计算出反映符号间相位关系的中间函数和的值，根据和计算出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值。有益效果为算法精度高，动态范围大，复杂度低。

技术领域

本发明涉及一种低复杂度的高效SOQPSK信号符号定时与相位联合同步算法的具体实现技术。

背景技术

整形偏移正交相移键控(SOQPSK)是一种流行的功率和带宽高效数字调制方案，可以归类为一种连续相调制(CPM)；由于其频谱效率和恒定包络性质，它已被卫星通信和串行流遥测标准采用；同步算法是同步数字通信系统接收机中最关键的部分之一；在同步数字通信系统中，解调器的输出必须以码元速率周期性地在精确的抽样时刻上进行抽样；一般定义信号从发射端到接收端的传播时间为定时偏移，也即标称延迟；现有的方法在处理过程中为了抽样，在接收机中要求有这样一个时钟，在接收机中利用一定的方法提取这种时钟信号的处理过程称为符号同步(符号定时)；在实际通信过程中，往往估计的不是标称延迟，而是相对于一个比特码元的起点或者中间点的时间，从而找出最佳判决时刻。

现有的SOQPSK信号符号定时算法具有以下问题：

1、非数据辅助算法大部分精度不高，且数据辅助算法额外开销大；

现有的SOQPSK信号符号定时算法可以分为数据辅助算法和非数据辅助算法，其中数据辅助算法实现复杂度一般，精度较高，但需要发送额外的信息，占用业务信道；非数据辅助算法则大部分精度较低，但不需要额外信息。

2、需要额外算法对相位噪声进行估计；

在实际应用中，同步接收机若要实际解调出已调制信号，除对符号定时偏移进行矫正外，还需要对载波进行同步。载波同步中，相位同步是其中最重要的部分，而目前很多具体方法仅能实现符号定时，需要额外算法来进行相位同步，导致系统复杂度上升。

3、高精度非数据辅助算法实现复杂度高；

现有的极少数高精度非数据辅助定时算法虽然精度较好，但在具体应用过程中复杂度较高，卷积过程消耗了大量硬件资源，导致系统实现更加困难。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的SOQPSK信号符号定时与相位联合同步算法在高精度、高动态范围情况下系统实现复杂度高的问题，提出了一种低复杂度的高效SOQPSK符号定时与相位联合同步算法。

本发明所述的一种低复杂度的高效SOQPSK信号符号定时与相位同步联合算法，用于从离散的接收信号得出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值；

该联合算法包括以下步骤：

步骤一、根据SOQPSK信号的相位响应特征计算复值函数

步骤二、根据步骤一获得的复值函数确定出其共轭复值函数

步骤三、对步骤一和步骤二获得的复值函数和进行简化以使其变为单值函数，并使用乘法器和移位寄存器实现其与输入信号的卷积过程，从而获取简化后的复值函数以及简化后的复值函数

步骤四、利用步骤三获取的简化后的复值函数以及简化后的复值函数搭建计算模块，并根据该计算模块计算出反映符号间相位关系的中间函数和的值；

步骤五、根据步骤四计算出的和分别计算出定时偏移的估计值与相位偏移的估计值。