一种基于前导序列的信令检测方法及装置的制造方法_2

文档序号:9372060阅读:来源:国知局
单元,用于获取逐点共轭乘结果的峰值,当所述峰值大于预设阈值时,根据所 述峰值提取出时域前导序列和小数倍载波频偏。
[0047](三)有益效果
[0048] 采用本发明提出的一种基于前导序列的信令检测方法及装置,可以实现快速的时 域同步和频偏估计,在强选择性衰落信道中实现准确的信令检测,极大地改进原有的方法 在恶劣信道条件下的缺陷,相比传统方法有更强的检测鲁棒性。
【附图说明】
[0049] 图1为中国DTMB的数字信号传输方法复帧结构示意图;
[0050] 图2为本发明采用的已知的前导序列的结构设计图;
[0051] 图3为本发明一种基于前导序列的信令检测方法的流程图;
[0052] 图4为本发明实施例中基于前导序列的信令检测方法的原理图;
[0053] 图5为本发明实施例中提取时域数据中携带的时域前导序列的原理图;
[0054] 图6为本发明实施例中记载的共轭乘累加的结果示意图;
[0055] 图7为针对已知前导结构传统的信令检测方法的原理图;
[0056] 图8为针对已知前导结构传统信令检测方法在三种测试信道中的循环滑动相关 的结果仿真图;
[0057] 图9为本发明一种基于前导序列的信令检测方法在三种测试信道中峰均比对得 到的检测序列的结果仿真图;
[0058] 图10为本发明一种基于前导序列的信令检测装置的模块图。
【具体实施方式】
[0059] 下面结合附图和实施例,对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0060] 本发明一种基于前导序列的信令检测方法及装置是在基于结构如图2所示的前 导序列实现的,所述序列的具体结构为基于OFDM的多载波技术,在长度为N的OFDM子载波 中插入两段相同的长度为L的序列{a},两个序列之间间隔AL个子载波,AL取值可以在 一定范围内变化,从而实现系统传输参数信令的传递。在发射端,利用快速傅里叶变换,将 频域符号变换到时域,并将图2中的A部分的后N/2个时域符号复制到图中的B、C部分,构 成长度为2N的前导,利用这种前导序列,可以实现快速同步、频偏估计和信令检测。
[0061] 本发明提出了一种基于前导序列的信令检测方法,如图3所示,包括以下步骤:
[0062] Sl提取时域数据中携带的时域前导序列,具体包括:
[0063] 对所述时域数据分别延时N和N/2个采样周期,其中N为时域前导中OFDM的子载 波数;将所述时域数据与其延时N和N/2个采样周期后的时域数据分别进行逐点共轭乘法 并进行长度为N/2的滑动累加;将两组滑动累加的结果进行逐点共轭乘法得到逐点共轭乘 结果;获取逐点共轭乘结果的峰值,当所述峰值大于预设阈值时,根据所述峰值提取出时域 前导序列和小数倍载波频偏。
[0064] 其中,根据峰值提取出时域前导序列和小数倍载波频偏具体为:根据所述峰值的 位置提取出时域前导序列,并根据所述峰值的辐角估计小数倍载波频偏。
[0065] S2对所述时域前导序列进行快速傅里叶变换生成对应的频域OFDM符号,具体包 括:
[0066] 对所述时域前导序列进行预处理,去除所述时域前导序列的循环前缀和后缀;将 预处理后的数据进行N点快速傅里叶变换,从而得到长度为N的频域OFDM符号,其中N为 时域前导中OFDM的子载波数。
[0067] S3将所述频域OFDM符号和本地PN序列分别进行第一差分解调,并将第一差分解 调后的频域OFDM符号和所述本地PN序列进行循环滑动相关,具体包括:
[0068] 将所述频域OFDM符号与其移位第一预设值个子载波的序列进行逐点共轭乘;将 所述本地PN序列与其移位第一预设值个子载波的序列进行逐点共轭乘,将两组逐点共轭 乘的结果进行循环滑动相关。
[0069] 其中,循环滑动相关的计算方法具体为:将求取滑动相关的两组序列中长度较短 的序列由于移位而超出较长的序列的数据值补充到所述较长的序列的初始位置,从所述初 始位置起将滑动相关的两组序列的相应数据值进行逐点共轭乘后并累加到相关结果中。
[0070] S4将所述频域OFDM符号和本地PN序列分别进行第二差分解调,并将第二差分解 调后的频域OFDM符号和所述本地PN序列进行循环滑动相关;
[0071] S5对两组滑动相关的结果进行比较得到检测序列,根据所述检测序列获取系统传 输参数信令和频偏值,实现信令检测,具体包括:
[0072] 分别计算所述两组循环滑动相关的结果的绝对值,并计算每组绝对值的两个峰值 和平均值;分别将每组中较小的峰值与该组的平均值相除得到该组的峰均比;将两组峰均 比进行比较,选取峰均比较大的组的循环滑动相关的结果作为检测序列,提取所述检测序 列中所述两个峰值的位置,根据所述位置获取系统传输参数信令和频偏值。
[0073] 图4为本发明实施例中基于前导序列的信令检测方法的原理图,下面以时域数据 f (η)为具体实施例对本发明的技术方案进行具体说明:
[0074] 提取时域数据中携带的时域前导序列,如图5所示,具体为将接收的时域数据 f (η)分别延时Ν、Ν/2个采样周期,得到时域数据f (n-N),f (η-Ν/2),对时域数据f (η)与其 延迟N和Ν/2的时域数据f (n-N),f (η-Ν/2)分别进行逐点共轭乘法,并进行长度为Ν/2的 滑动累加,共轭乘累加的输出结果如图6所示,其中N为前导设计中OFDM的子载波数,数学 表达式为:
[0076] 将两组滑动累加的结果进行逐点共轭乘,数学表达式为:
[0077] ζ (n) = Z1 (η) Z2 (η) *
[0078] 计算ζ (η)的峰值,当ζ (η)的峰值大于一个初始设定的阈值时,就认为当前检测到 了前导序列,在前导序列存在的前提下,可以根据峰值的位置估计前导序列的位置,并根据 峰值的辐角Θ估计频偏的大小,其中,归一化频偏的估计值为θΛ2πΝ)。
[0079] 当从接收的时域数据中提取出时域数据中携带的时域前导序列x(n)后,将时域 前导序列的循环前缀和后缀去除,进行N点快速傅里叶变换FFT,则FFT变换后的频域OFDM 符号X (k)的数学表达式为
[0081] 然后分别将所述频域OFDM符号进行第一差分解调和第二差分解调,本实施例中 将第一预设值选取为Cl 1,第二预设值选取为d2,其分别对应的数学表达式为
[0082] Xdl (k) = X (k) X (k+di) *, Xd2 (k) = X (k) X (k+d2) *
[0083] 假设本地的PN序列为a (η),则经过dl、d2差分解调后得到adl (η)、ad2 (η),其对应 的数学表达式为
[0084] adl (n) = a (n) a (n+山)*,ad2 (n) = a (n) a (n+d2) *。
[0085] 将差分解调后的频域OFDM符号和所述本地PN序列进行循环滑动相关,数学表达 式为:
[0088] 其中,mod ()为取模运算,L为本地PN序列的长度。
[0089] 将得到的循环滑动相关结果求取绝对值,并分别求取每组的两个峰值和平均值, 将每组中较小的峰值与该组的平均值相除,即得到峰均比,其具体算法为:
[0093] 其中,max2()输出的是输入序列中最大的两个值的位置以及两个最大值中较小的 那个值,meanO为求平均值函数。其中R niaxlZXrea^Rniax2ZXrean2即分别为两组序列的峰均比。
[0094] 取峰均比中较大的那组滑动相关结果作为检测序列,输出检测序列中两个最大值 的位置[p 0Sl,Pos2],并根据所述位置求得系统传输参数信令和载波频偏、其算法为:
[0095] 信令的Δ L估计值为Δ L = POS2-Pos1-L,归一化整数倍载波频偏为L = [pos2- (N+AL)/2]/No
[0096] 图7为针对已知前导结构传统的信令检测方法的原理图。
[0097] 图8为传统方法在三种测试信道加性高斯白噪声信道(AWGN)、测试信道I (TC-I)、 测试信道II (TC-II)下循环滑动相关模块的输出,根据仿真结果可知,传统方法
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