卫星通信中突发信号的定时同步方法和装置的制造方法_3

文档序号:8908029阅读:来源:国知局
具有以下特点:
[0071] 1、能够快速、准确的实现突发信号的接收机定时同步。
[0072] 2、解决短唯一字或无唯一字突发的定时同步问题。
[0073] 3、能够快速、准确跟踪终端定时器件不稳定以及终端高速移动造成的采样频偏。
[0074] 4、解决采样相偏及采样频偏存在时造成的接收机解调性能恶化问题。
[0075] 5、适用于各种采用突发方式传输的通信系统的接收机的定时同步及定时跟踪。
[0076] 本发明的【具体实施方式】如下:
[0077] 参考图2,本发明实施例提供了一种卫星通信中突发信号的定时同步方法,该方法 是由接收机(即接收终端)中定时同步模块实施的,具体包括:
[0078] 101、对接收的突发信号进行滑窗计算,获取计算结果中最大值的所在位置。
[0079] 具体的,对于TDMA突发通信系统来说,有些通信方式(如GMR-1)其突发类型中存 在唯一字很短的突发(如NT3突发)甚至存在无唯一字的突发(如DKAB突发)。
[0080] 在本实施例中,本步骤由最值获取部件11实现,该最值获取部件11对于存在唯一 字的突发结构,利用滑窗将接收的突发信号对应的唯一字与本地存储的唯一字进行相关运 算,然后从相关运算的计数结果中获取最大相关值的所在位置,以便后续继续对选出的最 大相关值位置进行滤波处理;
[0081] 最值获取部件,对于不存在唯一字的突发结构,利用滑窗对接收的突发信号求功 率和,获取滑窗过程中滑窗内功率和最大值所在位置,以便后续继续对选出的最大功率和 值位置进行滤波处理。
[0082] 102、对最大值的所在位置进行位置滤波,得到带分数位的滤波位置。
[0083] 本步骤中,由位置滤波部件对步骤101得到的最大相关值位置或者最大功率和位 置进行滤波,取得带分数位的滤波位置;并在得到的带分数位的滤波位置中,将滤波位置 的整数位作为取突发数据的起始位置,将滤波位置的分数位作为插值滤波的插值位置分数 位,以及将滤波位置进行四舍五入后获取同步头判定位置。
[0084] 103、利用滤波位置的整数位对突发信号进行取数,得到整突发内的所有样值点数 据,其中,滤波位置的整数位为取突发数据的起始位置。
[0085] 具体的,突发数据获取部件将步骤102中滤波得到的滤波位置的整数位作为取突 发数据的起始位置,并利用该取数起始位置对接收数据(即接收的突发信号)进行取数,取 出整突发内的所有样值点数据。
[0086] 在取数的过程中,由于每个突发信号的长度是已知的,故在确定的起始位置开始 对接收数据进行取数,直至取数长度与突发信号的长度相等截止,以而完成对突发信号的 取数。
[0087] 104、利用滤波位置的分数位对所有样值点数据进行插值滤波,得到突发信号中各 样值点在最佳采样点的重建数据;其中,滤波位置的分数位为插值位置的分数位置。
[0088] 具体的,插值滤波部件将步骤102中滤波得到的滤波位置的分数位作为插值位置 的分数位置,并利用该分数位置对步骤103中获取的整突发采样数据进行插值滤波,取得 突发信号中各符号在最佳采样点的重建数据,同时完成高倍采样信号的下采样。
[0089] 其中,对于一个样值序列间隔几个样值取样一次,这样得到新序列就是原序列的 下采样。具体的,本实施例中,接收的突发信号是高倍的采样序列,将该高倍的采用序列间 隔与该高倍倍数相等的样值再进行取样,得到的新的序列即单倍序列,该单倍序列即是高 倍采样信号的下采样。
[0090] 考虑到突发信号是基于两种特殊的突发结构,即含有唯一字的突发(如NT3突发) 和不含有唯一字的突发(如DKAB突发),步骤101中的对接收的突发信号进行滑窗计算,获 取计算结果中最大值的所在位置则包括两方面的计算,具体如下:
[0091] 对于存在唯一字的突发结构,将每个滑窗内接收的突发信号对应的唯一字,分别 与本地唯一字进行相关运算,获取运算结果中最大相关值对应的滑窗标识;
[0092]和 / 或,
[0093] 对于不存在唯一字的突发结构,计算每个滑窗内接收的突发信号的功率和,获取 计算结果中最大功率和对应的滑窗标识。
[0094] 具体的,在GMR-1系统中,NT3突发是用于话音信道的一种短突发,其突发结 构如图3所示。该突发中含有234个半符号,其中,只有12个半符号的唯一字,在采用 Jr/4-CQPSK(coherentquadriphaseshiftkeying,相干四相移相键控)调制后,其唯一字 只有6个QPSK(QuadraturePhaseShiftKeyin,QPSK正交相移键控)符号的长度。
[0095] 综上所述,NT3突发的特点是突发内只有一段唯一字,且唯一字长度很短。
[0096] 另外,在GMR-1系统中还存在另一种特殊的突发,即DKAB突发,其突发结构如图4 所示。DKAB突发存在于非连续发送情况下,当语音未激活时发送,用于传送舒适噪声以及功 率控制字等。
[0097] 综上所述,DKAB突发的特点是不含唯一字,且突发内有长段空闲信号,整个突发只 有20个半符号(即First(第一)KAB和Second(第二)KAB中的20个半符号)是有信号 发送的。
[0098] 具体的,在最值获取部件进行的最值获取的过程中,针对突发结构中是否含有唯 一字,最值获取分为两部分,分别是含唯一字突发的最大相关值获取以及不含唯一字突发 的最大功率值获取。具体方法如下:
[0099] 第一、对于含唯一字的突发来说,定义如下符号标示:
[0100] r表示输入的接收信号4倍采样序列(即定义a= 4);
[0101] U表示本地存储的唯一字序列;
[0102] i表示滑动次数,以采样点个数为单位,滑动步长为每次1个样值点。
[0103] 则,相关值Corr_Value的计算公式表示如下:
[0104] Corr_Value (i)=r (start_indexj:4:start_indeXi+l-l) uH
[0105]其中,对于4倍采样信号来说,1 = 4Xlength(u),length(x)表示x的长度, startjndeXi表示第i次滑动时的滑窗起始位置。
[0106] 在突发信号进行经过i次滑窗之后,可以得到i个相关值,取其中的最大相关值的 所在位置作为输出,送入随后的位置滤波部件进行位置滤波。
[0107] 第二,对于不含唯一字的DKAB突发来说,由于其突发结构特殊,整个突发内只有 FirstKAB(第一KAB)和SecondKAB(第二KAB)这两部分各5个符号是有数据的,其余位 置都为空,因此滑窗相当于是整个突发内有两个小窗,两小窗作为一个整体同时滑动,窗型 示意图如图5所示;其中,FirstKAB和SecondKAB是通信中信号帧的表达方式,故在此不 再解释。
[0108] 另外,需要说明的是,本实施例中是将接收的突发信号以4倍的采样序列为例进 行说明的,而此处的接收信号只要是高倍即可,即取N>= 2。其中,一般n= 1称之为单 倍,则高倍是相对于单倍而言的,故为N>= 2 ;同理,下文均将接收的突发信号以4倍的采 样序列为例进行说明。
[0109] 具体的,对于DKAB突发定义如下符号标示:
[0110] r表不输入的接收信号4倍米样序列;
[0111] i表示滑动次数,以采样点个数为单位,滑动步长为每次1个样值点;
[0112] m表示对art-wrfexf,为第i次滑云力时小窗n的起始位置。
[0113] 贝I」,功率和值Power_Value的计算公式表示如下:
[0114]
[0115] 其中,1表示小窗窗长。
[0116] 在突发信号进行经过i次滑窗之后,可以得到i个功率和值,取其最大值所在位置 作为输出,送入随后的位置滤波部件进行位置滤波。
[0117] 为了快速、准确的实现突发信号与其接收终端的定时同步,该卫星通信中突发信 号的定时同步方法还包括:
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