一种同步估计方法和接收端设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种同步估计方法和接收端设备。
【背景技术】
[0002] 目前，常用的信道结构如图1所示，前导码（Preamble)用于自动增益控制 (Automatic Generation Control, AGC)、同步和频偏估计。前导码通常包括短前导码和长 前导码，利用短前导码可大致确定长前导码的接收时间，截取一段长前导码进行时域相关 可估计出接收信号的准确时间。在前导码中，短前导码和长前导码占据同样的频带。图2 给出了 802. Ilp的顿结构的示意图，其中，前10个符号（tl~tlO)为短前导码、GI2为长 前导码的循环前缀、后面两个符号（Tl和T2)为长前导码、GI为数据符号的循环前缀。信 号域（SIGNAL field)是物理层控制信道，数据域值ATA field)是高层信令与数据。
[0003] 上述顿结构下，可W实现符号定时估计（即估计出前导码的起始位置，如短前导 码的起始位置或长前导码的起始位置），并基于符号定时估计得到的前导码的起始位置，估 计出一定范围的频偏。其中，符号定时进一步又包括粗同步和细同步两个过程。
[0004] -、粗同步；利用上述定义的多个重复的短前导码序列，采用自相关算法快速的获 得粗时间同步。为了克服相关值中出现的"平台"现象（所谓平台现象是指，相关值分布比 较平坦，难W找到明显的峰值），W提高估计精度，需要计算两个自相关值序列。第一个相关 值序列Mi ( 0 )是接收信号与其自身时延1个短前导码符号长度序列的共辆相关，相关长度 成=16 ;第二个相关值序列M2( e)是接收信号与其自身时延2个短前导符号长度序列的共 辆相关，相关长度为2成。根据如下公式，计算Mi(0 )-M2( e)就得到粗同步的结果賓，易 的峰值即为第9个短前导码符号的开始时刻。
[000引其中，0表示同步估计的起始时亥I]，r( Q )表示接收信号序歹Ij, m表示相对起始时 刻的位置^"^0表示接收序列的共辆运算。
[0009] 二、细同步：利用顿结构中的2个重复的长前导序列，在粗同步确定的大致位置采 用自相关算法获得细同步。
[0010] 频偏估计也包括粗频偏估计和细频偏估计。假定前导码序列是由长度为Ny的基 本码重复而成，其发送序列为Plcp (i)，接收序列为r (i)，可W近似的认为r (i) = a 'Plcp ( ;〇 'expO。!！ ?fd'i'TsHnQ)，其中，a是信道带来复增益、fd是多普勒频移、n(i)是噪声， 并且有Plcp(i) =Plcp(i+k-Nx)，k为整数。从实现简单的角度，可直接采用时域信号来 求频偏值。具体如下：
[0011] r (i+k ? Nx) ? (r (i))* = I a ? Plcp (i) 12exp (j ? 2 31 ? fd ? k ? Nx ? Ts) +n";
[001引 其中，n" = (n(i))*T(i+k.Nx) + (r(i)-n(i))**n(i+k.Nx)。
[0013] 进一步，令d(i) =r(i+k*Nx) ? (r(i)r，多个d(i)求均值可降低噪声的影响，提 高频偏估计的精度。即/(/) = ""如</"化'"(i7(/)))/(A.；V、.尺）=./,'/+(9、./(/：:.~,.7、），令fA = 0 a/化? Ny* Ts),即为频偏估计误差。其中，mean 0表示求均值运算，angle 0表示求相位 运算，Ts表示采样间隔，0表示相位偏差。
[0014] 当 k = 1 时，对于短前导序列 k .Ns .Ts = 1. 6us,且当-31 < angle(mean(d(i))) < n时，可有效的估计出频偏，因此短前导序列可估计的有效频偏范围为（-156. 25巧， 156.25*2)KHzO
[001 引 对于长前导序列 k ? Ni ? Ts = 6. 4us,且当-31 < angle(mean(d(i))) < 31 时， 可有效的估计出频偏，因此短前导序列可估计的有效频偏范围为（-156. 25/2,156. 25/2) KHz。所W在802. Ilp的顿结构中，可W先利用短前导码进行粗略的频偏估计，估计范 围为（-156. 25巧，156. 25*2)KHz,估计的绝对误差量较大；粗频偏估计后，利用该频偏估 计值对后续的数据进行相位补偿；最后利用长前导码进行精细的频偏估计，估计范围为 (-156. 25/2,156. 25/2)KHz0
[0016] 现有同步估计和频偏估计的方法中，噪声较高时，同步估计中的粗同步性能较差， 容易导致细同步无法实现；另外，噪声较高时，也会降低频偏估计的精度。
【发明内容】
[0017] 本发明实施例提供了一种同步估计方法和接收端设备，用于解决现有同步估计精 度较低的问题。
[0018] 本发明实施例提供的一种同步估计方法，该方法包括：
[0019] 接收发送端发送的包含前导码的数据序列；
[0020] 根据所述前导码中的长前导码，进行定时估计和/或频偏估计；
[0021] 其中，所述长前导码中依次包括前缀、长序列和后缀，其中所述前缀中的序列与所 述长序列中和所述前缀相距第一设定长度的序列相同，所述后缀中的序列与所述长序列中 和所述后缀相距第二设定长度的序列相同。
[0022] 在实施中，根据所述前导码中的长前导码，进行定时估计，包括：
[0023] 计算接收序列与其移位序列的自相关值，将自相关值大于设定阔值的接收序列的 接收时刻确定为第一定位位置，W及计算接收序列与所述长序列对应的基序列的互相关 值，将峰值对应的接收序列的接收时刻确定为第二定位位置；其中，所述接收序列为不同时 刻接收到的数据序列，所述移位序列与所述接收序列的间隔长度为前导码中的长序列的长 度；
[0024] 计算所述第一定位位置与所述第二定位位置的位置差，根据所述位置差，确定出 生成所述长序列的循环移位序列；
[00巧]将所述第二定位位置，与生成所述长序列的循环移位序列和所述基序列的自相关 的峰值对应的接收序列的接收时刻的差值确定为所述长前导码的起始位置。
[0026] 较佳地，计算接收序列与所述长序列对应的基序列的互相关值，将峰值对应的接 收序列的接收时刻确定为第二定位位置，包括：
[0027] 计算接收序列与基序列的互相关值，将最大的互相关值对应的接收序列的接收时 刻作为所述峰值对应的接收序列的接收时刻；或者，
[0028] 计算接收序列与基序列的互相关值，将第一个达到设定的口限值的互相关值对应 的接收序列的接收时刻作为所述峰值对应的接收序列的接收时刻。
[0029] 较佳地，根据所述位置差，确定出生成所述长序列的循环移位序列，包括：
[0030] 获取所述基序列中每个循环移位序列与所述基序列的自相关峰的位置；
[0031] 分别计算所述位置差与每个所述循环移位序列对应的自相关峰的位置的差值；
[0032] 将得到的最小差值对应的循环移位序列，确定为生成所述长序列的循环移位序 列。
[0033] 较佳地，确定出生成所述长序列的循环移位序列之后，该方法还包括：
[0034] 根据预先设定的序号移位序列与控制信息的对应关系，确定生成所述长序列的循 环移位序列对应的控制信息；
[0035] 其中，所述控制信息包括W下信息中的至少一种信息；循环前缀CP长度、对数据 进行加扰的扰码序号、W及导频码信息。
[0036] 在实施中，根据所述前导码中的长前导码，进行频偏估计，包括：
[0037] 针对每个接收序列，计算接收序列与已确定的小数倍频偏估计得到的相位偏移值 的乘积，将得到的序列作为中间序列；W定时估计得到的所述长前导码的起始位置为起始 点，从所述中间序列中取出长度为所述长序列对应的采样长度的子序列；根据设定的滑动 点，分别从所述子序列中取长度为所述前导码中的长序列对应的有效带宽长度的滑动序 列，并分别计算每个所述滑动序列与基序列对应的频域序列的互相关值；
[0038] 根据每个接收序列对应的互相关值，确定出整数倍频偏值。
[0039] 较佳地，根据每个接收序列对应的互相关值，确定出整数倍频偏值，包括：
[0040] 针对每个接收序列，确定该接收序列对应的互相关值中的最大值与除所述最大值 之外的其他互相关值的平均值的比值是否达到设定阀值；
[0041] 根据预先设定的滑动点与频偏值的对应关系，将达到设定阔值的最大互相关值对 应的滑动点对应的频偏值确定为所述整数倍频偏值。
[0042] 基于上述任一实施例，所述长序列为m序列、或者Zadoff-化U序列。
[0043] 本发明实施例提供的一种接收端设备，该设备包括：
[0044] 接收模块，用于接收发送端发送的包含前导码的数据序列；
[0045] 处理模块，用于根据所述前导码中的长前导码，进行定时估计和/或频偏估计；
[0046] 其中，所述长前导码中依次包括前缀、长序列和后缀，其中所述前缀中的序列与所 述长序列中与所述前缀相距第一设定长度的序列相同，所述后缀中的序列与所述长序列中 与所述后缀相距第二设定长度的序列相同。
[0047] 在实施中，所述处理模块根据所述前导码中的长前导码，进行定时估计，包括：
[0048] 计算接收序列与其移位序列的自相关值，将自相关值大于设定阔值的接收序列的 接收时刻确定为第一定位位置，W及计算接收序列与所述长序列对应的基序列的互相关 值，将峰值对应的接收序列的接收时刻确定为第二定位位置；其中，所述接收序列为不同时 刻接收到的数据序列，所述移位序列与所述接收序列的间隔长度为前导码中的长序列的长 度；
[0049] 计算所述第一定位位置与所述第二定位位置的位置差，根据所述位置差，确定出 生成所述长序列的循环移位序列；W及
[0050] 将所述第二定位位置，与生成所述长序列的循环移位序列和所述基序列的自相关 的峰值对应的接收序列的接收时刻的差值确定为所述长前导码的起始位置。
[0051] 较佳地，所述处理模块计算接收序列与所述长序列对应的基序列的互相