一种跳频通信系统的快速同步方法
【专利摘要】本发明公开了一种跳频通信系统的快速同步方法，在该方法中非基准站向基准站发送的上行同步信号的同步时隙包括了1个保护间隔、多个引导序列、多个独特码和站信息，采用多独特码与站信息结合方式，进行上行同步信号捕获和参数估计，在采用竞争同步方式极易出现碰撞的情况下，仍能有效提高同步捕获概率和捕获速度；采用保护间隔可避免对其他用户造成干扰，提高捕获概率；采用FFT算法对多跳引导序列进行分组频偏估计再求平均方法，可以提高频偏估计的准确度，对同步信号进行频率校准。
【专利说明】
一种跳频通信系统的快速同步方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种跳频通信系统的快速同步方法，属于电子通信领域。
【背景技术】
[0002] 跳频通信系统本质上可以看作为一种同步通信系统，类似TDMA系统，需要一个基 准站，用于发送"基准突发"信号，即系统时间基准，其余站被定义为非基准站，各非基准站 接收基准站发送的"基准突发"信号，同步到基准站，从而实现跳频通信系统的同步。影响跳 频通信系统同步除了基准时间之外，还有基准站与非基准站之间的跳频时钟误差、频率源 误差、多普勒频率、发射信号功率等，为了实现系统的快速同步，需要准确快速的估计收发 跳频时钟误差、频率差(频偏)和信号功率，特别是跳频时钟误差估计。另外，从系统资源开 销上出发，为了降低同步时隙等公共资源的使用，在同步时隙、控制时隙等公共时隙采用 ALOHA竞争方式实现。
[0003] 现在跳频同步结构普遍采用1个独特码结构方式，由于在初始同步时，收发跳频时 钟没有完全对齐，正确捕获独特码的概率很低，导致同步时间慢；同时，在多个用户同时同 步时，容易造成相互间的碰撞，导致无法正确捕获独特码，从而影响同步，因此，为了提高系 统的捕获概率和捕获速度成为了当下亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明所解决的技术问题是:克服现有跳频通信系统的同步捕获概率低和同步速 度慢的问题，提供一种跳频通信系统的快速同步方法，该方法针对影响跳频通信系统同步 的几个关键参数:跳频时钟误差、频偏、功率，从跳频通信系统的帧结构设计和实现两个方 面解决跳频通信系统的快速同步和同步捕获概率的问题。
[0005] 本发明的技术解决方案是：一种跳频通信系统的快速同步方法，该跳频通信系统 包括一个基准站和多个非基准站，该方法步骤如下：
[0006] (1)、基准站向非基准站发送下行同步信号，所述下行同步信号包含时间基准信 息；
[0007] (2)、非基准站捕获下行同步信号，捕获成功之后，对下行信号进行频偏估计，提取 时间基准信息，估计链路延时；
[0008] (3)、非基准站根据接收的时间基准信息和链路延时估值校准本地时间，调整本地 跳频时钟相位，使之与基准站跳频时钟完成初始同步，同时根据下行频偏估计结果修正上 行载波频率；
[0009] (4)、非基准站按照发送上行同步信号给基准站，所述上行同步信号包括1个保护 间隔、X个引导序列、X个独特码和X个站信息，同一个非基准站的X个站信息相同，X个独特码 互不相同，不同非基准站之间对应的独特码相同，X>1;
[0010] (5)、基准站接收上行同步信号，对收到的整帧上行同步信号进行跳频时钟误差、 功率、频偏估计以及解析非基准站的站信息，并进行跳频时钟误差有效性判断，当跳频时钟 误差有效时，将估计所得的跳频时钟误差、功率值、频偏信息和非基准站的站信息插入下行 状态时隙发送给非基准站，否则，将无效标识和非基准站的站信息插入下行状态时隙发送 给非基准站；
[0011] (6)、非基准站从下行状态时隙中提取有效的上行跳频时钟相位误差、频偏、功率 和站信息，修正跳频时钟相位、频率和功率；
[0012] (7)、循环执行步骤⑷-步骤(6)，直到跳频时钟相位误差、频偏和功率满足系统要 求，完成跳频通信系统同步。
[0013] 所述上行同步信号的帧格式如下表所示：
[0014]
[0015] 其中：
[0016] 保护间隔，用于避免站间信号相互干扰，所占用的时间大于非基准站和基准站之 间的最大链路延时估计误差，在保护间隔内，不发送任何信号；
[0017] 引导序列，用于频偏估计，由一串"Γ "0"交替排列字符组成；
[0018] 独特码1~独特码X，用于跳频时钟误差估计，各独特码互不相同；
[0019] 站信息，用于标识不同非基准站，同一个非基准站使用相同的站信息。
[0020] 所述基准站接收上行同步信号，跳频时钟误差估计方法为:采用X个本地独特码与 输入信号进行并行相关运算得到X个独特码相关值，当Y个独特码相关值大于预设门限时，Y 多1，认为捕获成功，从任一个独特码相关运算结果中提取跳频时钟误差作为该基准站的跳 频时钟误差，否则认为捕获不成功，等待下一个下行同步信号帧到来时，重新进行跳频时钟 误差估计。
[0021 ]所述基准站进行功率估计方法为：
[0022] (4a)、当上行同步信号的符号速率为f。时，采用4Xf。的采样速率，得到对上行同步 信号的采样值I k和Qk;
[0023] (4b)、对Ik和Qk的平方相加得到信号能量值P K，对连续4N个信号能量值累加，N为同 步信号的符号数；
[0024] (4c)、对步骤(4b)计算得到的IQ平方和累加值做平均；
[0025] (4d)、对步骤(4c)计算得到的平均值进行dB转换，得到功率估计值。
[0026]所述基准站进行频偏估计方法为:首先，对同步时隙中每跳的引导序列中信号进 行频偏估计，然后，将各跳信号估计的频偏进行平均得到上行频偏估计，具体实现过程为： [0027] (5a)、当上行同步信号的符号速率为f c时，采用4Xfc的采样速率，得到对上行同步 信号的采样值；
[0028] (5b)、对引导序列信号进行去调制处理；
[0029] (5c)、提取一跳引导序列信号的采样值作为频偏估计序列，采用补零插值的方法 增加频偏估计序列点数，使之不低于Nff
其中，A f为系统要求频偏估计精 度；
[0030] (5d)、对频偏估计序列进行FFT运算；
[0031] (5e)、对FFT运算结果的虚部和实部进行平方和运算，得到该跳引导序列信号功率 谱；
[0032] (5f)、寻找该跳引导序列信号功率谱中的最大值及其所在的位置k;
[0033] (5g)、采用最大值所在位置k与所估计的频率之间的关系式进行频率值转换得 到该跳引导序列信号频偏值，所述关系式为：
[0034]
[0035] (5h)、重复步骤(5c)~步骤(5g)，得到多跳频偏估计值，对多跳估计频偏值进行平 均，得到上行频偏估计值。
[0036] 所述基准站采用功率值和独特码捕获联合判决的方法判断跳频时钟误差有效性， 即：独特码捕获成功之后，判断功率估计值是否大于设定门限，大于则认为跳频时钟误差估 计值有效，否则，认为跳频时钟误差估计值无效。
[0037] 本发明相对于现有技术具有如下优点：
[0038] (1)跳频通信系统同步初始阶段，由于存在较大的跳频时钟误差(基准站与非基准 站之间的频率跳变时刻不一致），本发明采用多独特码与站信息结合方式，进行上行同步信 号捕获判断，克服由于收发频率不对准引起的同步捕获低和同步速度慢的问题；
[0039] (2)本发明采用多独特码的结构可以克服在竞争方式同步时，在同一时刻可能有 很多用户站在进行同步，碰撞概率比较大的问题，正确捕获同步信号；
[0040] (3)本发明在上行同步信号的帧结构中设置保护间隔，避免对其他用户造成干扰， 提尚捕获概率；
[0041] (4)本发明采用平方和求平均的方式进行功率估计，并根据功率值和独特码捕获 联合判决，根据功率估计判断是否有信号出现，如果功率估计值较小时独特码捕获成功，此 时可能是误捕获情况，只有功率达到预设门限同时独特码捕获成功才确认为捕获正确，提 高同步捕获准确性，避免假同步，从而提高同步速度；
[0042] (5)本发明采用FFT算法对多跳引导序列进行分组频偏估计再求平均方法进行频 偏估计，可以提高频偏估计的准确度，对同步信号进行频率校准。
【附图说明】
[0043] 图1为本发明的一种跳频通信系统的快速同步方法的流程图；
[0044] 图2为本发明实施例跳频时钟误差估计及调整流程示意图；
[0045] 图3为本发明实施例功率估计及调整流程示意图；
[0046] 图4为本发明实施例频偏估计及调整流程示意图。
【具体实施方式】
[0047] 下面结合附图和具体实施例对本发明作详细介绍。
[0048] 图1为一种跳频通信系统的快速同步方法的流程图。从图中可以看出，该方法包括 如下几个步骤：
[0049] (1)、基准站在下行同步时隙中插入时间基准信息，以同步频率集中的频率，按照 预设的跳频图案，向非基准站发送下行同步信号。
[0050] 所述时间基准信息采用多位二进制数表示。如按1000跳/秒计算，对应时间精度为 lms，按工作30年计算，则时间基准信息表示为40比特的二进制数，（1000*3600*24*365*30 = 946080000000 = 0xDC46C32800,对应到二进制位40比特的数据）。
[0051] (2)、非基准站在同步频率集的某个频率上捕获带有时间基准信息的下行同步信 号，捕获成功之后，对下行信号进行频偏估计、时间基准信息提取和链路延时预估，所述链 路延时可由基准站与非基准站距离除以光速得到，非基准站可以通过GPS或者北斗定位系 统得到其自身经炜度，从而得到根据经炜度来确定与基准站的距离。
[0052] (3)、非基准站根据接收的时间基准信息和链路延时预估值校准本地时间，调整跳 频时钟，使之与基准站跳频时钟完成初始同步，同时根据下行频偏估计结果修正上行载波 频率。
[0053]所述上行载波频率修正值通过上下行频率之比与下行频偏估计值相乘得到。例 如：如果现在需要发送频率为f，下行估计频差为A f，上下行频率比为p(比如下行为2GHz， 上行为3GHz，P = 3GHz/2GHz = 1.5)，调整后的发送频率为f+P* Δ f。
[0054] (4)非基准站上行同步信号按照上行跳频图案发送给基准站，所述上行同步信号 包括1个保护间隔、X个引导序列、X个独特码和X个站信息，其中同一个非基准站的X个站信 息相同，X个独特码互不相同，不同非基准站之间对应的独特码相同，χ>1。
[0055] (5)基准站对接收到的每一整帧的上行同步信号进行跳频时钟误差、功率、频偏估 计以及解析非基准站的站信息，并进行跳频时钟误差有效性判断，当跳频时钟误差有效时， 将上行跳频时钟误差、功率值、频偏信息和该非基准站的站信息插入下行状态时隙发送给 非基准站，否则，将无效标识和该非基准站的站信息插入下行状态时隙发送给非基准站，所 述跳频时钟误差是指非基准站与基准站时间跳频时钟的相位差，所述无效标识为OxFF。
[0056] (6)非基准站解析下行状态时隙，得到站信息、跳频时钟误差、频偏和功率，判断该 站的跳频时钟误差是否有效，如果跳频时钟误差有效，转入步骤(7);如果跳频时钟误差无 效，则调整跳频时钟和上行同步时隙信号的发送时刻向后滑动1/4个跳频时钟周期，重复执 行步骤(4)_步骤(6)。
[0057] (7)非基准站判断该跳频时钟误差是否小于预设的门限值，小于门限则转入同步 跟踪状态，执行步骤(8);否则，根据跳频时钟误差修正跳频时钟和上行同步时隙信号的发 送时刻，重复执行步骤(4)_步骤(7)。
[0058] (8)非基准站判断频偏是否小于预设的频偏门限，小于门限则进入频率跟踪状态， 执行步骤(9);否则，根据提取的上行频偏修正上行同步信号发送频率，重复执行步骤(4)_ 步骤(8)。
[0059] (9)非基准站判断功率值是否达到预设系统要求值，达到，则进入功率保持状态， 重复步骤(4)_步骤(9);否则，根据提取的上行功率修正上行同步信号发送电平，重复执行 步骤(4)_步骤(9)。
[0060]表1为快速同步跳频通信系统上行信号帧的基本结构，上行信号是非基准站向基 准站发送的同步信号，由同步时隙(测距时隙）、控制时隙和业务时隙三部分组成。见下表： [0061]表1上行信号帧基本结构
[0062]
[0063] 同步时隙用于跳频通信系统同步和跟踪，专用于同步参数估计的信号；
[0064] 控制时隙用于非基准站(用户站)的呼叫、入网、退网等控制及信令信息的传送；
[0065] 业务时隙用于非基准站(用户站)之间的通信，每帧有1个或多个业务时隙组成，每 个业务时隙为用户使用的最小单位。
[0066] 表2为快速同步跳频通信系统下行信号帧的基本结构。下行信号是基准站向非基 准站发送的信号。该下行信号帧由同步时隙、控制时隙、状态时隙和业务时隙四部分组成。 见下表：
[0067]表2下行信号帧基本结构
[0068]
[0069] 基准站接收同步时隙信号对不同用户的跳频时钟误差、功率和频偏等参数进行估 计，并将估计值与解析的该站信息一起插入到下行帧中状态信息时隙中，其中不同非基准 站的站信息不一致，非基准站根据站信息来识别该组参数值是否为本站的。
[0070] 上行同步时隙信号帧基本结构如下表3所示：
[0071] 表3上行同步时隙信号帧基本结构
[0072]
[0073] a.保护间隔
[0074] 跳频通信系统在初始同步时，由于基准站与非基准站的跳频不一致，导致用户站 之间可能存在相互干扰，因此，为了避免此类现象，跳频通信系统在进行同步时，需要留有 一定的时间空隙作为保护时间（即保护间隔）。
[0075] 保护间隔用于避免站间信号相互干扰，该保护间隔所占用的时间大于非基准站和 基准站之间的最大链路延时估计误差，其中在保护间隔内，不发送任何信号。
[0076] b.引导序列
[0077] 引导序列用于辅助频偏估计，由特殊的序列构成。本实施例中，引导序列为长度为 48的交替排列的序列，可以是"1010···10"序列，也可以是"0101···01"序列。用于上行 同步信号的频偏估计，其设计优劣会影响到频偏估计的精度，从而影响到同步速度以及同 步效果。
[0078] c ·独特码1~独特码X
[0079] 独特码1~独特码X，用于进行跳频时钟误差估计（即跳频时钟相位差），独特码是 整个跳频通信系统同步的核心。
[0080] 为了保证系统能够正常工作，根据系统解调门限确定同步信号中独特码的长度， 不同非基准站使用的独特码相同，同步时隙中独特码1~独特码X互不相同，并且具有较好 的自相关特性和互相关特性，可以提高系统的捕获概率，降低虚警概率。
[0081] 采用多个不同的独特码的设计具有如下几个优点：
[0082] ①当跳频通信系统处于初始同步阶段，非基准站完成下行同步后，与基准站的跳 频时钟还存在时钟误差（即收发同步频率不对准），若只采用1个独特码和站信息的方式，漏 检概率比较大;采用多个独特码和站信息，可以有效提高同步捕获概率，即实现快速跳频时 钟误差估计；
[0083]②跳频通信系统采用的ALOHA竞争方式同步，因此，在同一时刻可能有很多用户站 在进行同步，碰撞概率比较大，影响了系统同步，从而影响整个系统的使用。采用多个独特 码结构，如果发生碰撞时（即用户站之间的跳频时钟存在误差），系统只需捕获到1个以上独 特码，就能够完成跳频时钟误差估计，因此，对系统同步的影响不大，从而提高系统同步速 度。
[0084]③假设基带信号误码率为Pb，独特码长度为G，相关门限为Q，正确检测概率Pd，在X 个独特码中捕获到Y个就认为成功，则同步捕获概率为P。，捕获概率提高倍数为T。
[0085]
[0086]
[0087]
[0088] N步捆犾m竿従尚J π首。
[0089] 假如：基带信号误码率为0.12,独特码长度为32,门限大于为28，X为4，Y为1，则采 用单个独特码方法，捕获概率为Pd = 0.4544，采用本发明的多独特码的方法捕获概率为Pc = 0.9921，捕获概率得到明显提高。
[0090] d.站信息
[0091]站信息用于不同用户站的识别，使用的比特位数由系统支持的站数量决定，并对 其进行编码，本实施例，米用BCH码对站彳目息进行编码，提尚可靠性。
[0092]图2所示为跳频时钟误差估计及调整流程示意图，主要实现如下：
[0093]跳频通信系统的上行跳频时钟误差估计实现主要是通过对上行信号的独特码搜 索确定其在跳频信号中的位置（即跳频时钟相位），基准站将估计的跳频时钟误差等参数信 息插入到下行状态时隙中，传回非基准站，非基准站根据跳频时钟误差对跳频时钟相位进 行调整。
[0094]基准站接收上行同步信号，独特码1~独特码X与输入信号进行并行相关运算得到 X个独特码相关值，当其中Y个独特码相关值大于预设门限时，认为独特码捕获成功，从任一 个独特码相关器中提取跳频时钟误差作为该基准站的跳频时钟误差，随后，根据功率估计 值判断跳频时钟误差估计值的有效性，如果功率估计值较小而独特码捕获成功，此时可能 是误捕获情况，只有功率大于预设门限同时独特码捕获成功才确认为跳频时钟误差估计值 有效，否则，认为跳频时钟误差估计值无效。这样，能提高同步捕获准确性，避免假同步，从 而提高同步速度。当跳频时钟误差估计值有效时，将该误差插入下行状态时隙中，在状态时 隙中发送给非基准站，非基准站提取跳频时钟误差后进行判断，当跳频时钟误差小于预设 的门限值时，完成上行同步捕获，进入跟踪状态，进行频偏和功率调整，否则继续调整上行 信号的发送时刻。
[0095] 本实施例中，同步时隙除去保护间隔后的符号个数为960,由6跳组成，每跳为160 个符号，其中引导序列为48个符号、独特码为32个符号和站信息为80个符号(编码后），完全 同步下独特码相关峰值在每跳的第80个符号上，此时跳频时钟误差为0;若独特码相关峰值 在第75个符号上，则此时跳频时钟误差为-5，；若独特码相关峰值在第85个符号上，则此时 跳频时钟误差为5,该系统跳频时钟误差门限值取1/160跳频时钟周期。
[0096] 图3为功率估计及调整流程示意图，其功率估计过程分4步：
[0097] (3a)、当上行同步信号的符号速率为fc时，采用4Xfc的采样速率，对上行同步信号 的I、Q两路进彳丁米样，得到Ik和Qk ;
[0098] (3b)、对Ik和Qk的平方相加得到信号能量值Ρκ，对连续4N个信号能量值累加，N为同 步信号的符号数；
[0099] (3c)、对步骤(3b)计算得到的IQ平方和累加值做平均；
[0100] (3d)、对步骤(3c)计算得到的平均值进行dB转换，得到功率估计值。
[0101]本实施例中，dB转换采用查表方式，采用8比特表示，功率精度为O.ldB，可以表示 的范围为25.6dB。
[0102] 基准站对上行信号进行功率估计，当功率值大于设定门限时，跳频时钟误差估计 为有效，同时将功率值在下行状态时隙下发到非基准站，非基准站根据功率估计值对上行 信号进行功率调整，当功率估计值与系统设计功率一致时，即功率值达到预设的功率值，完 成功率调整，进入功率保持状态，即实现闭环功率控制。
[0103] 本实施例中，当无信号输入时，估计功率值为OdB，因此，在同步初期用于判断是否 有信号的功率门限值设定为5dB;在完成跳频时钟误差和频偏调整后，系统工作要求电平为 15dB，此时功率门限值设定为15dB。
[0104] 图4为频偏估计及调整流程示意图，主要实现如下：
[0105] 本实施例中，频偏估计在跳频时钟同步之后，针对每跳的引导序列信号进行频偏 估计，然后将各跳信号估计的频偏进行平均，从而提高上行频偏估计精度，其频偏估计过程 分8步：
[0106] (5a)、当上行同步信号的符号速率为f。时，采用4Xf。的采样速率，得到对上行同步 信号的米样值I k和Qk;
[0107] (5b)、对引导序列信号进行去调制处理，例如对BPSK调制方式的去调制处理方法 采用对输入的I、Q两路分别求平方；
[0108] (5c)、提取一跳引导序列信号的采样值作为频偏估计序列，在系统要求频偏估计 精度为A f时，FFT运算的点数不低于Nfft，此时采用补零插值的方法增加频偏估计序列点 数，其中
[0109]
[0110] (5d)、对频偏估计序列进行FFT运算，得到该引导序列信号频谱；
[0111] (5e)、对FFT运算的虚部和实部进行平方和运算，得到该引导序列信号功率谱；
[0112] (5f)、寻找功率谱中的最大值及其所在的位置k;
[0113] (5g)、采用最大值所在位置k与所估计的频率之间的关系式进行频率值转换，所 述关系式为：
[0114] (5)
[0115] (5h)、重复步骤(5c)~步骤(5g)，得到多跳频偏估计值，对多跳估计频偏值进行平 均，得到上行频偏估计值。
[0116] 本实施案例中，系统工作可容忍的频偏为2KHz，因此，为了满足系统正常的工作， 频偏门限设置为ΙΚΗζ。用于频偏估计的引导序列分别在6跳信号中发送，共分为6组，每组包 48个"101010···"符号，采样后为192样点，采用FFT运算点数为256,补64个"0"，假如此时频 偏为30KHz，经过6次频偏估计分别为31KHz、29KHz、30KHz、30KHz、31KHz和29KHz，则最后估 计频偏值为30KHz。
[0117]本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知技术。
【主权项】
1. 一种跳频通信系统的快速同步方法，其特征在于步骤如下： (1) 、基准站向非基准站发送下行同步信号，所述下行同步信号包含时间基准信息； (2) 、非基准站捕获下行同步信号，捕获成功之后，对下行信号进行频偏估计，提取时间 基准信息，估计链路延时； (3) 、非基准站根据接收的时间基准信息和链路延时估值校准本地时间，调整本地跳频 时钟相位，使之与基准站跳频时钟完成初始同步，同时根据下行频偏估计结果修正上行载 波频率； (4) 、非基准站按照发送上行同步信号给基准站，所述上行同步信号包括1个保护间隔、 X个引导序列、X个独特码和X个站信息，同一个非基准站的X个站信息相同，X个独特码互不 相同，不同非基准站之间对应的独特码相同，X>1; (5) 、基准站接收上行同步信号，对收到的整帧上行同步信号进行跳频时钟误差、功率、 频偏估计以及解析非基准站的站信息，并进行跳频时钟误差有效性判断，当跳频时钟误差 有效时，将估计所得的跳频时钟误差、功率值、频偏信息和非基准站的站信息插入下行状态 时隙发送给非基准站，否则，将无效标识和非基准站的站信息插入下行状态时隙发送给非 基准站； (6) 、非基准站从下行状态时隙中提取有效的上行跳频时钟相位误差、频偏、功率和站 信息，修正跳频时钟相位、频率和功率； (7) 、循环执行步骤(4)-步骤(6)，直到跳频时钟相位误差、频偏和功率满足系统要求， 完成跳频通信系统同步。2. 根据权利要求1所述的一种跳频通信系统的快速同步方法，其特征在于所述上行同 步信号的帧格式如下表所示： 其中：保护间隔，用于避免站间信号相互干扰，所占用的时间大于非基准站和基准站之间的 最大链路延时估计误差，在保护间隔内，不发送任何信号； 引导序列，用于频偏估计，由一串"Γ "〇"交替排列字符组成； 独特码1~独特码X，用于跳频时钟误差估计，各独特码互不相同； 站信息，用于标识不同非基准站，同一个非基准站使用相同的站信息。3. 根据权利要求1所述的一种跳频通信系统的快速同步方法，其特征在于所述基准站 接收上行同步信号，跳频时钟误差估计方法为:采用X个本地独特码与输入信号进行并行相 关运算得到X个独特码相关值，当Y个独特码相关值大于预设门限时，Y多1，认为捕获成功， 从任一个独特码相关运算结果中提取跳频时钟误差作为该基准站的跳频时钟误差，否则认 为捕获不成功，等待下一个下行同步信号帧到来时，重新进行跳频时钟误差估计。4. 根据权利要求1所述的一种跳频通信系统的快速同步方法，其特征在于所述基准站 进行功率估计方法为： (4a)、当上行同步信号的符号速率为fc时，采用4Xfc的采样速率，得到对上行同步信号 的采样值Ik和Qk; (4b)、对Ik和Qk的平方相加得到信号能量值PK，对连续4N个信号能量值累加，N为同步信 号的符号数； (4c)、对步骤(4b)计算得到的IQ平方和累加值做平均； (4d)、对步骤(4c)计算得到的平均值进行dB转换，得到功率估计值。5. 根据权利要求1所述的一种跳频通信系统的快速同步方法，其特征在于所述基准站 进行频偏估计方法为:首先，对同步时隙中每跳的引导序列中信号进行频偏估计，然后，将 各跳信号估计的频偏进行平均得到上行频偏估计，具体实现过程为： (5a)、当上行同步信号的符号速率为f。时，采用4Xf。的采样速率，得到对上行同步信号 的采样值； (5b)、对引导序列信号进行去调制处理； (5c)、提取一跳引导序列信号的采样值作为频偏估计序列，采用补零插值的方法增加 频偏估计序列点数，使之不低于Nfft，霉中，A f为系统要求频偏估计精度； (5d )、对频偏估计序列进行FFT运算； (5e)、对FFT运算结果的虚部和实部进行平方和运算，得到该跳引导序列信号功率谱； (5f)、寻找该跳引导序列信号功率谱中的最大值及其所在的位置k; (5g)、采用最大值所在位置k与所估计的频率h之间的关系式进行频率值转换得到该跳 引导序列信号频偏值，所述关系式为：(5h)、重复步骤(5c)~步骤(5g)，得到多跳频偏估计值，对多跳估计频偏值进行平均， 得到上行频偏估计值。6. 根据权利要求1所述的一种跳频通信系统的快速同步方法，其特征在于所述基准站 采用功率值和独特码捕获联合判决的方法判断跳频时钟误差有效性，g卩：独特码捕获成功 之后，判断功率估计值是否大于设定门限，大于则认为跳频时钟误差估计值有效，否则，认 为跳频时钟误差估计值无效。
【文档编号】H04B1/7156GK105897304SQ201610378129
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】李加洪, 侴胜男, 赵伟, 许鹏飞, 张旭
【申请人】西安空间无线电技术研究所