一种低信噪比信号的位同步方法与流程

本发明属于中频接收机位同步技术领域；具体涉及一种低信噪比信号的位同步方法。

背景技术：

在进行数字通信时，为了恢复发送端的信息，必须在进行解调时匹配滤波器的输出端以传输符号速率对发送信号进行采样。然而，接收机不仅仅要保证相同频率的采样，还要精确的确定采样时刻，即应该在一个符号间隔内的某个时刻(即定时相位)对发送信号进行采样，这就是数字通信系统中极为重要的位同步问题。

但是，传统的位同步方法只适用于一般情况下，在低信噪比的环境下并不适用。

技术实现要素：

本发明提供了一种低信噪比信号的位同步方法；提供了一种适用于低信噪比信号的位同步方法。

本发明的技术方案是：

一种低信噪比信号的位同步方法，包括以下步骤：

s1、对下变频后的基带信号进行过零检测，得到基带信号的同步点，同时去掉非同步点；

s2、对步骤s1中得到的同步点进行调整，进一步去除其中的非同步点，并且对剩余得到的同步点进行调整零点偏移，得到调整后的同步点；

s3、对步骤s2中得到的调整后的同步点进行精调整，得到精调整后的同步点；

s4、对精调整后的同步点进行补全同步点。

具体的，步骤s1中过零检测的过程是：判断基带信号连续的一个码元宽度采样点的前二分之一码元宽度采样点和后二分之一码元宽度采样点是否为同号；若为同号则该采样点为非同步点，并且去掉该采样点；若为异号则该采样点为同步点，输出该采样点。

具体的，步骤s2中对步骤s1中得到的同步点进行调整的具体过程是：从第n个同步点开始，将第n或其之后的同步点与第n个同步点之前的第1,2......n-1个同步点分别做差，将差值模码元宽度；若差值的模值大于三分之一码元宽度且小于三分之二码元宽度，则去掉该同步点，否则输出该同步点。

进一步的，步骤s2中还包括记录第n或其之后的同步点与第n个同步点之前的第1,2......n-1个同步点之间的平均误差errorave；若errorave小于三分之一码元宽度，则将第n或其之后的同步点向左调整errorave个点；若errorave大于三分之二码元宽度且小于码元宽度，则将第n或其之后的同步点向右调整码元宽度-errorave个点；其中所述码元宽度为第n或其之后的同步点的码元宽度。

进一步的，n为5。

具体的，步骤s3中对步骤s2中得到的调整后的同步点进行精调整的具体过程是：从第m个调整后的同步点开始，将第m及其之后的调整后的同步点与其第m之前的第1,2......m-1个调整后的同步点的序列值做差，并且将差值模码元宽度，然后计算出第m及其之后的调整后的同步点与第1,2......m-1个调整后的同步点平均误差errorave′，若errorave′小于三分之一码元宽度，则将第m或其之后的调整后的同步点向左调整errorave′个点；若errorave′大于三分之二码元宽度且小于码元宽度，则将第m或其之后的调整后的同步点向右调整码元宽度-errorave′个点；其中所述码元宽度为第m或其之后的调整后的同步点的码元宽度。

进一步的，m为17。

具体的，步骤s4中补全同步点的具体过程是：检测到同步信号，则输出该脉冲作为未同步点；否则将前一个位同步信号右移一个码元单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本方法通过过零点检测进行同步判断，因此该方法中同步建立时间比失去同步后重建同步所需时间短，并且该方法基于图像处理中的均值滤波算法，适用于低信噪比信号的位同步。

更进一步的，具体的提供了过零检测的方法，由于非同步点是有较大噪声引起的假零点，因此其实际上是不存在的零点，因此假零点的前后二分之一码元宽度的采样点异号的可能性非常小，因此具有门限的过零检测能够很好的去除大部分的假零点。

更进一步的，对同步点进行调整能够去除剩余的假零点和偏移比较大的零点。

更进一步的，在s1和s2中已经去除了非同步点，因此只需要对同步点进行精确调整，保证基本为同步点的偏差不超过一个采样点。

综上所述，本发明能够在低信噪比情况下对信号位同步进行正确检测，同步速度快，对噪声引起的虚警有较好的抑制能力。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步说明。

请参阅图1，本发明提供了一种低信噪比信号的位同步方法，具体步骤如下：

s1、对下变频后的基带信号进行过零检测，下变频后的基带信号即为低信噪比信号，去除基带信号中的大部分非同步点，即假零点；

具体的，判断基带信号连续的一个码元宽度采样点的前二分之一码元宽度采样点和后二分之一码元宽度采样点是否为同号；若为同号则该采样点为非同步点，并且去掉该采样点；若为异号则该采样点为同步点，输出该采样点。

s2、对步骤s1中得到的同步点进行调整，进一步去除其中的非同步点，并且对剩余得到的同步点进行调整零点偏移，得到调整后的同步点；

具体的，从第5个同步点开始，将第5或其之后的每个同步点与第1～4个同步点分别做差，将差值模码元宽度；若差值的模值大于三分之一码元宽度且小于三分之二码元宽度，则去掉该同步点，否则输出该同步点。

得到上述输出的同步点之后，同时记录每个同步点与第1～4个同步点之间的平均误差errorave，若errorave小于三分之一码元宽度，则将该同步点向左调整errorave个点；若errorave大于三分之二码元宽度且小于码元宽度，则将该同步点向右调整(码元宽度-errorave)个点；其中所述码元宽度为该同步点的码元宽度；此时得到调整后的同步点。

s3，对步骤s2中的到调整后的同步点进行精调整，得到精调整后的同步点；其中从第17个调整后的同步点开始，将第17个及其之后的每个同步点与第1～16个调整后的同步点的序列值做差，并且将该差值模码元宽度，然后计算出第17个及其之后的每个调整后的同步点与第1-16个调整后的同步点平均误差errorave′，若errorave′小于三分之一码元宽度，则将该调整后的同步点向左调整errorave′个点；若errorave′大于三分之二码元宽度且小于码元宽度，则将该调整后的同步点向右调整(码元宽度-errorave′)个点；其中所述码元宽度为上述第17个或其之后的调整后的同步点的码元宽度。

s4，精调整后的同步点进行补全同步点；首先判断是否出现位同步信号，如果出现位同步脉冲，则输出该脉冲作为位同步点；如果没有出现新检测到的位同步信号，则将前一个位同步信号右移一个码元宽度。

本发明的另一具体实施例是：

s1、对下变频后的基带信号进行过零检测，下变频后的基带信号即为低信噪比信号，去除基带信号中的大部分非同步点，即假零点。

具体的判断基带信号连续的一个码元宽度采样点的前二分之一码元宽度采样点和后二分之一码元宽度采样点是否为同号；若为同号则该采样点为非同步点，并且去掉该采样点；若为异号则该采样点为同步点，输出该采样点。

s2、对s1中得到的同步点进行调整，进一步去除其中的非同步点，并且对剩余得到的同步点进行调整零点偏移，得到调整后的同步点。

具体的，从第7个同步点开始，将第7或其之后的每个同步点与第1～6个同步点分别做差，将差值模码元宽度；若差值的模值大于三分之一码元宽度且小于三分之二码元宽度，则去掉该同步点，否则输出该同步点。

得到上述输出的同步点之后，同时记录每个同步点与第1～6个同步点之间的平均误差errorave，若errorave小于三分之一码元宽度，则将该同步点向左调整errorave个点；若errorave大于三分之二码元宽度且小于码元宽度，则将该同步点向右调整(码元宽度-errorave)个点；其中所述码元宽度为该同步点的码元宽度；此时得到调整后的同步点。

s3、对s2中的到调整后的同步点进行精调整，得到精调整后的同步点；其中从第18个调整后的同步点开始，将第18个及其之后的每个同步点与第1～17个调整后的同步点的序列值做差，并且将该差值模码元宽度，然后计算出第18个及其之后的每个调整后的同步点与第1～17个调整后的同步点平均误差errorave′，若errorave′小于三分之一码元宽度，则将该调整后的同步点向左调整errorave′个点；若errorave′大于三分之二码元宽度且小于码元宽度，则将该调整后的同步点向右调整(码元宽度-errorave′)个点；其中所述码元宽度为上述第17个或其之后的调整后的同步点的码元宽度。

s4、精调整后的同步点进行补全同步点；首先判断是否出现位同步信号，如果出现位同步脉冲，则输出该脉冲作为位同步点；如果没有出现新检测到的位同步信号，则将前一个位同步信号右移一个码元宽度。