一种帧同步方法、系统及发射端的制作方法
【专利摘要】本发明适用于通信【技术领域】，提供了一种帧同步方法、系统及发射端，在发射端和接收端分别构建一个相同的频域CAZAC序列，在所述接收端对基带接收信号进行处理以获取帧同步序列的起始位置，所述发射端还包括：将所述频域CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换，获取时域CAZAC序列；获取包括循环前缀的时域CAZAC序列，其中所述循环前缀位于所述时域CAZAC序列之前；将所述包括循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号，并将所述发射信号发射到所述接收端。本发明在时域CAZAC序列前插入循环前缀后，置于数据帧中一同发送出去，使该帧同步方法时间资源占用较少，且能够与现有基于OFDM技术的标准良好兼容。
【专利说明】一种帧同步方法、系统及发射端
【技术领域】
[0001]本发明属于通信【技术领域】，尤其涉及一种帧同步方法、系统及发射端。
【背景技术】
[0002]在数字通信系统中，接收机获取发射机发射的高频信号后，需要进行下变频，以及模数变换等操作，形成基带数字信号进行处理。在接收机上，基带数字信号由一连串信号样点构成，每一个样点对于接收机是等同的，接收机并不会从这些样点中获知数据帧、数据时隙、数据块的起始位置。因此，必须要先进行时间同步操作，获取帧、时隙、数据块的起始位置或称帧同步序列的起始位置。传统的时间同步方法可以在时间域进行、也可以在频率域进行，但在近年出现的感知无线电和动态频谱共享场景中，该方法中往往存在窄带干扰，例如，在电视白频谱中会存在无线麦克风等干扰，这些窄带干扰会造成现有时间域同步算法无法正常工作，而精确的获取该帧同步序列的起始位置能够使得载波间干扰和符号间干扰影响最小。
[0003]现有技术中提出一种抗窄带干扰同步方法，在发射端和接收端分别产生相同的训练序列，在接收端消除干扰后通过相关处理提出训练序列获取同步信息，产生训练序列的方法和消除干扰以及相关处理提取同步序列起始位置的过程都是在频域进行。而在发射端的训练序列的产生过程包含下述步骤:
[0004]步骤1:按照下式构建一个长度为N的CAZAC (Constant Amplitude ZeroAutocorrelation,恒模零自相关)序列,其中N为2的整数次幂:
[0005]
C = {CM I Cm = —{风l)k2\k e [0，况-1]}，( I )
[0006]步骤2:将序列C经过N次IFFT变换后得到长度为N的时域CAZAC序列c ；
[0007]步骤3:重复步骤1、步骤2所构建的时域CAZAC序列L次(L取从2开始的整数值)，通过本步骤重复后的序列就是在时域中的训练序列；
[0008]步骤4:将步骤3所取得训练序列放在数据帧之前，然后一同发送出去。
[0009]然而，该抗窄带干扰同步方法需要对CAZAC序列进行重复操作，浪费时间，且只能在时间域进行训练序列插入操作，无法与现有基于OFDM (Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用)技术的标准兼容，比如长期演进、全球微波互联接入标准等。
【发明内容】
[0010]本发明实施例提供一种帧同步方法、系统及发射端，旨在解决现有帧同步方法存在时间资源浪费较多，且不能与现有基于OFDM的标准良好兼容的问题。
[0011]本发明实施例是这样实现的，一种帧同步方法，在发射端和接收端分别构建一个相同的频域恒模零自相关CAZAC序列，在所述接收端对基带接收信号进行处理以获取帧同步序列的起始位置，其特征在于，所述发射端还包括:[0012]将所述频域CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换，获取时域CAZAC序列；
[0013]获取包括循环前缀的时域CAZAC序列，其中，所述循环前缀位于所述时域CAZAC序列之前；
[0014]将所述包括循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号，并将所述发射信号发送到所述接收端。
[0015]本发明实施例的另一目的在于提供一种帧同步系统，所述系统包括发射端和接收端，在所述发射端和所述接收端中分别构建一个相同的频域恒模零自相关CAZAC序列，所述接收端用于对基带接收信号进行处理以获取帧同步序列的起始位置，其特征在于，所述发射端还包括:
[0016]时域序列第一获取单元，用于将所述频域CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换，获取时域CAZAC序列；
[0017]时域序列第二获取单元，用于获取包括循环前缀的时域CAZAC序列，其中，所述循环前缀位于所述时域CAZAC序列之前；以及
[0018]发射信号生成单元，用于将所述包括循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号，并将所述发射信号发送到所述接收端。
[0019]本发明实施例的另一目的在于提供一种发射端，在所述发射端中构建一个频域恒模零自相关CAZAC序列，所述发射端包括:
[0020]时域序列第一获取单元，用于将所述频域CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换，获取时域CAZAC序列；
[0021]时域序列第二获取单元，用于获取包括循环前缀的时域CAZAC序列，其中，所述循环前缀位于所述时域CAZAC序列之前；以及
[0022]发射信号生成单元，用于将所述包括循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号，并将所述发射信号发送到与所述发射端通信的接收端。
[0023]本发明实施例通过发射端和接收端分别构建一个相同的频域恒模零自相关CAZAC序列，该发射端将该频域CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换IDFT，获取时域CAZAC序列，获取包括循环前缀的时域CAZAC序列，其中，该循环前缀位于该时域CAZAC序列之前，将包括循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号，最终将该发射信号发送到接收端，使接收端对基带接收信号进行处理以获取帧同步序列的起始位置，解决了现有帧同步方法存在时间资源浪费较多，且不能与现有基于OFDM的标准良好兼容的问题，避免了过多的时间资源被浪费，也能够与现有基于OFDM的标准良好兼容。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明第一实施例提供的帧同步方法的实现流程图；
[0025]图2 (a)、2 (b)是本发明实施例提供的分别按照两种不同方示将CHU序列插入到数据帧后的示意图；
[0026]图3是本发明第二实施例提供的帧同步方法中帧同步序列的起始位置获取方法的实现流程图；
[0027]图4是本发明实施例提供的以为前后获取的N个数字信号的位置示意图；
[0028]图5是本发明第三实施例提供的帧同步系统的结构图；[0029]图6是本发明第四实施例提供的发射端的结构图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0031]本发明实施例通过将循环前缀插入到时域CAZAC序列之前，将包括该循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号发送出去，使得该帧同步方法在避免过多的时间资源被浪费，与现有基于OFDM技术的标准相兼容的基础上，接收端能够更有效地获取帧同步序列的起始位置，进而有效地对抗窄带干扰。
[0032]以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述:
[0033]实施例一:
[0034]图1示出了本发明第一实施例提供的帧同步方法的实现流程，详述如下:
[0035]本发明实施例提供的帧同步方法具体包括在通信系统的发射端和接收端两部分处理过程，则首先在该发射端和该接收端分别构建一个相同的频域恒模零自相关CAZAC序列，在该接收端处，对基带接收信号进行相关处理以获取帧同步序列的起始位置。其中，该频域CAZAC序列长度为N，N为2的整数次幂，该频域CAZAC序列的具体由本发明【背景技术】部分公式(I)进行构建,也即频域CAZAC序列Cf为:
[0036]
【权利要求】
1.一种帧同步方法，在发射端和接收端分别构建一个相同的频域恒模零自相关CAZAC序列，在所述接收端对基带接收信号进行处理以获取帧同步序列的起始位置，其特征在于，所述发射端还包括: 将所述频域CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换，获取时域CAZAC序列； 获取包括循环前缀的时域CAZAC序列，其中，所述循环前缀位于所述时域CAZAC序列之N /.1IJ ; 将所述包括循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号，并将所述发射信号发送到所述接收端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收端对基带接收信号进行处理以获取中贞同步序列的起始位置包括: 从基带接收信号的任意起始位置处开始截取包含N个采样点的信号序列，并将所述信号序列进行离散傅里叶变换为频域信号序列，其中，N为所述频域恒模零自相关CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换的长度； 依次判断循环移位O，I,…，N-1次后的所述频域信号序列与所述预设的频域CAZAC序列进行相关取模处理后所获取的相关值是否高于预设门限，或者依次判断循环移位O，I,…，N-1次后的所述预设的频域CAZAC序列与所述频域信号序列进行相关取模处理后所获取的相关值是否高于预设门限； 当判断所述所获取的相关值均不高于预设门限时，将所述任意起始位置往后移动与所述循环前缀包含的样点数量相等的数量个信号样点，重复上述步骤； 当判断所述所获取的相关值高于预设门限时，将本次截取包含N个采样点的信号序列的起始位置往后移动与所述相关值对应的循环移位次数相等的数量个信号样点，设置移动后的起始位置为帧同步序列的起始位置。
3.如权利要求2所述的方法，当所述频域CAZAC序列不是由一个OFDM符号的全部子载波进行传输时，在所述从基带接收信号的任意起始位置处开始截取包含N个采样点的信号序列后，将所述信号序列进行离散傅里叶变换为频域信号序列之前，所述方法还包括: 利用预设的数字滤波器，滤除所述信号序列中所述OFDM符号上除用于传输所述频域CAZAC序列的子载波之外的子载波上的信号。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述信号序列进行离散傅里叶变换为频域信号之后，在所述依次判断循环移位0，I, -,N-1次后的所述频域信号与所述预设的频域CAZAC序列进行相关取模处理后所获取的相关值是否高于预设门限，或者在所述依次判断循环移位0，I,…，N-1次后的所述预设的频域CAZAC序列与所述频域信号序列进行相关取模处理后所获取的相关值是否高于预设门限之前，所述方法还包括: 获取所述频域信号序列中的窄带干扰信号； 更新所述频域信号序列为消除所述窄带干扰信号后的频域信号序列。
5.一种帧同步系统，所述系统包括发射端和接收端，在所述发射端和所述接收端中分别构建一个相同的频域恒模零自相关CAZAC序列，所述接收端用于对基带接收信号进行处理以获取帧同步序列的起始位置，其特征在于，所述发射端还包括: 时域序列第一获取单元，用于将所述频域CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换，获取时域CAZAC序列；时域序列第二获取单元，用于获取包括循环前缀的时域CAZAC序列，其中，所述循环前缀位于所述时域CAZAC序列之前；以及 发射信号生成单元，用于将所述包括循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号，并将所述发射信号发送到所述接收端。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述接收端具体包括: 频域信号序列获取单元，用于从基带接收信号的任意起始位置处开始截取包含N个采样点的信号序列，并将所述信号序列进行离散傅里叶变换为频域信号序列，其中，N为所述频域恒模零自相关CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换的长度； 相关值获取单元，用于依次判断循环移位O，I, -,N-1次后的所述频域信号与所述预设的频域CAZAC序列进行相关取模处理后所获取的相关值是否高于预设门限，或者依次判断循环移位O，I,…，N-1次后的所述预设的频域CAZAC序列与所述频域信号序列进行相关取模处理后所获取的相关值是否高于预设门限； 起始位置更新单元，用于当判断所述所获取的相关值均不高于预设门限时，将所述任意起始位置往后移动与所述循环前缀包含的样点数量相等的数量个信号样点，触发所述频域信号序列获取单元；以及 起始位置获取单元，用于当判断所述所获取的相关值高于预设门限时，将本次截取包含N个采样点的信号序列的起始位置往后移动与所述相关值对应的循环移位次数相等的数量个信号样点，设置 移动后的起始位置为帧同步序列的起始位置。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述频域CAZAC序列不是由一个OFDM符号的全部子载波进行传输时，所述接收端还包括: 数字滤波单元，用于利用预设的数字滤波器，滤除所述信号序列中所述OFDM符号上除用于传输所述频域CAZAC序列的子载波之外的子载波上的信号。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 干扰获取单元，用于获取所述频域信号序列中的窄带干扰信号；以及 信号更新单元，用于更新所述频域信号序列为消除所述窄带干扰信号后的频域信号序列。
9.一种发射端，在所述发射端中构建一个频域恒模零自相关CAZAC序列，其特征在于，所述发射端包括: 时域序列第一获取单元，用于将所述频域CAZAC序列进行离散傅里叶逆变换，获取时域CAZAC序列； 时域序列第二获取单元，用于获取包括循环前缀的时域CAZAC序列，其中，所述循环前缀位于所述时域CAZAC序列之前；以及 发射信号生成单元，用于将所述包括循环前缀的时域CAZAC序列置于数据帧中，生成发射信号，并将所述发射信号发送到与所述发射端通信的接收端。
10.如权利要求9所述的发射端，其特征在于，所述频域恒模零自相关CAZAC序列与在所述接收端中构建的频域恒模零自相关CAZAC序列相同。
【文档编号】H04L7/00GK103581089SQ201210252177
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月20日 优先权日:2012年7月20日
【发明者】蒋伟, 克利斯托佛·泰恩 申请人:华为技术有限公司