一种用于短波2FSK信号的符号同步方法及系统与流程

本发明涉及信号突发检测，尤其涉及一种用于短波2fsk信号的符号同步方法及系统。

背景技术：

1、符号同步又称为时钟同步。在数字通讯系统中，在接收端为了从接收信号中恢复数据信号，则要对解调器中的接收滤波器的输出信号以符号速率进行周期性的采样，判决，因而在接收端必须要有一个与收到的数字基带信号符号速率相同步的时钟信号，以得到准确的采样瞬时或称为定时。

2、在实际数字通讯系统中，由于接收器本地振荡器所产生的时钟与发送端本地振荡器所产生的时钟是相互独立的，所以，两者在频率及相位上是有差异的，如果直接用接收端本地振荡器所产生的周期性的钟脉冲序列对接收信号中提取时钟，使它与发来的数字信号的符号速率同步，就可以得到一准确的采样瞬时。通常，从接收信号中提取这样一时钟信号过程称为符号同步，或称为定时恢复，时钟恢复。

3、

4、式子中ts是符号间隔，它是收到的数字信号符号速率的倒数，τ0是标称延时，它与信号从发射机到接收机的传播时间有关。

5、在同步数字通讯系统中，定时恢复是接收机所要完成的关键功能之一，接收机不仅要使恢复时钟与收到数字信号的时钟频率一致，而且还要确定在每个符号间隔内的何处进行采样，这与恢复时钟的相位有关，把信号间隔ts内所选择的采样瞬时称为定时相位。最佳时相位选择在符号间隔内眼图睁开的最大处。在实际数字通讯中，接收端和发送段之间存在频率漂移，为此，接收机的恢复时钟必须实时地调整其时钟频率及定时相位来弥补此频率漂移，以保证对解调输出信号采样瞬时的最佳化。

6、实现符号同步的方法有许多。现有技术的做法包括：

7、(1)在某些数字通讯系统中，接收端和发时钟是同步于同一主时钟，该主时钟提供一非常精确的定时信号，在此情况下，接收机必须估计和补偿接受，发送信号之间的相对时延。若采用无线方法传输主时钟，则可通过一工作甚低频vlf频段(在30khz以下)的无线电台发射精准的主时钟信号。

8、(2)另一方法是发射机在发送信息符号的同时，发射时钟信号或时钟的倍频信号。接收机可简单地使用以调谐于发射钟频率的窄带滤波器来提取时钟。此方案虽然简单，但发射机必须分配某些发射功率来发射信号，其次，还必须分配小部分信道带宽提供钟信号的发射。在电话传输中经常使用此方法：在传输多用户信号的同时，还发送时钟信号，在接收端许多用户信号的解调共享同一时钟信号。

9、(3)同时，也可从接收到的数字基带信号中提取时钟，成为自同步。

10、假设接受滤波输出信号为y(t)，即

11、

12、式子中系统冲击响应x(t)＝gt(t)*c(t)*gr(t)，{an}为信息符号序列(二进制或m进制)，γ(t)表示接受滤波输出噪声，τ0表示定时相位。希望从接受信号中提取一时钟信号，其频率为接受信号的符号速率(1/ts)，定时相位为τ0。

13、2fsk(frequency shift keying)为二进制数字频率调制(二进制频移键控)，用载波的频率来传送数字信息，即用所传送的数字信息控制载波的频率。2fsk信号是符号“0”对应于载频f1，而符号“1”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间的。传“0”信号时，发送频率为f1的载波；传“1”信号时，发送频率为f2的载波。可见，fsk是用不同频率的载波来传递数字消息的。然而短波2fsk信号的符号同步没有明确成熟的方法。

14、因此设计一种用于短波2fsk信号的符号同步方法及系统，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了如下技术方案，用于短波2fsk信号的符号同步方法及系统，基于短波2fsk信号解调过程中的样本采样率和符号速率进行解调码字的判决和判决调整，借助索引位置记录的方式进行信号的符号同步，符号同步的效率高并且准确度高。

2、本发明一方面提供了一种用于短波2fsk信号的符号同步方法，包括：

3、s1，确定2fsk信号处于解调过程中；

4、s2，对短波2fsk信号进行符号同步。

5、优选的，所述s1包括：

6、s11，根据2fsk信号的样本采样率和符号速率计算一个符号所占采样点的理论值nn，通过所述理论值nn进行解调码字的判决；基于判决的解调码字确定2fsk信号处于解调过程中。

7、优选的，所述s1还包括：

8、s12，当实际接收的采样点数并非是理论值nn的整数倍的情况下，对所述解调码字的判决进行判决调整；基于判决调整后的解调码字确定2fsk信号处于解调过程中。

9、优选的，所述判决调整包括：

10、(1)先针对单个样本内的信号突发进行判决调整；

11、(2)对样本中的一个信号突发进行鉴频解调；

12、(3)累计处理到限定数量的符号后向后偏移定量采样点，直至获得半个符号或者半个符号的整数倍。

13、优选的，所述判决调整通过matlab对样本中的一个信号突发进行鉴频解调。

14、优选的，所述s2包括：

15、s21，对短波2fsk信号样本进行信号突发检测，并获得所述短波2fsk信号的突发起始采样点索引，将所述突发起始点索引作为符号起始位置；

16、s22，由突发起始采样点索引开始判断一个突发信号样本内的多个采样点由正到负或由负到正的符号截止索引采样点位置并记录所述符号截止索引采样点位置；

17、s23，判断距离遇上一个所述符号截至索引采样点位置之间间隔的采样点并依据采样点间隔进行符号同步。

18、优选的，所述s23包括：

19、若采样点的间隔小于nn/2，即不满一个符号，则下一个符号截止索引采样点位置是由正到负或由负到正的索引点；若采样点的间隔大于nn/2小于nn，即满一个符号，符号截止索引采样点位置不变。

20、本发明的第二方面在于提供一种用于短波2fsk信号的符号同步系统，包括：

21、解调确定模块(101)，用于确定2fsk信号处于解调过程中；

22、符号同步模块(102)，用于对短波2fsk信号进行符号同步。

23、本发明的第三方面提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令，所述处理器用于读取所述指令并执行如第一方面所述的方法。

24、本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行如第一方面所述的方法。

25、本发明提供的方法、系统和电子设备，具有如下有益效果：

26、基于短波2fsk信号解调过程中的样本采样率和符号速率进行解调码字的判决和判决调整，借助索引位置记录的方式进行信号的符号同步，符号同步的效率高并且准确度高。

技术特征：

1.一种用于短波2fsk信号的符号同步方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于短波2fsk信号的符号同步方法，其特征在于，所述s1包括：

3.根据权利要求2所述的一种用于短波2fsk信号的符号同步方法，其特征在于，所述s1还包括：

4.根据权利要求3所述的一种用于短波2fsk信号的符号同步方法，其特征在于，所述判决调整包括：

5.根据权利要求4所述的一种用于短波2fsk信号的符号同步方法，其特征在于，所述判决调整通过matlab对样本中的一个信号突发进行鉴频解调。

6.根据权利要求5所述的一种用于短波2fsk信号的符号同步方法，其特征在于，所述s2包括：

7.根据权利要求6所述的一种用于短波2fsk信号的符号同步方法，其特征在于，所述s23包括：

8.一种用于短波2fsk信号的符号同步系统，用于实施权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令，所述处理器用于读取所述指令并执行如权利要求1-7任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行如权利要求1-7任一所述的方法。

技术总结
本发明公开一种用于短波2FSK信号的符号同步方法，包括：S1，确定2FSK信号处于解调过程中；S2，对短波2FSK信号进行符号同步。还公开了对应的系统、电子设备以及计算机可读存储介质。基于短波2FSK信号解调过程中的样本采样率和符号速率进行解调码字的判决和判决调整，借助索引位置记录的方式进行信号的符号同步，符号同步的效率高并且准确度高。

技术研发人员：董晓华,张春,刘建龙,白钊
受保护的技术使用者：中科星光信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17