基于高阶累积量的定时同步环路状态检测方法

摘要

本发明公开了一种基于高阶累积量的定时同步环路状态检测方法，主要解决现有定时同步锁定检测方法在不同的信道条件下，需要大量的仿真确定判决门限值，其实用性和检测性能差的问题。其实现步骤包括：接收定时同步环路中的内插滤波器输出数据，并进行功率归一化处理；设置输入向量，并在环路每次执行后，均利用功率归一化处理的数据更新输入向量；求输入向量的二阶矩M₂₀、M₂₁及四阶矩M₄₂；计算输入向量的四阶累积量C₄₂；取C₄₂值的绝对值与设定的门限值进行比较，判断当前定时同步环路是否收敛，进而用状态机判断定时同步环路的工作状态。本发明克服了高斯噪声的影响，提高了实用性和检测性能，可用于单载波无线通信系统。

主权项

一种基于高阶累积量的定时同步环路状态检测方法，包括：(1)接收定时同步环路工作时，其内插滤波器产生的数据x＝a+jb，并对该数据进行功率归一化处理，功率归一化处理后的数据为x′＝a′+jb′，其中j表示虚数单位；(2)设输入向量为X＝[x₀,x₁,x₂,…,x_k,…,x_N‑1]，利用功率归一化处理后的数据x′＝a′+jb′更新该输入向量，得到更新后的输入向量为：X′＝[x′₀,x′₁,x′₂,…,x′_k,…,x′_N‑1]＝[x′,x₀,x₁…,x_k‑1,…,x_N‑2]，其中，x_k表示更新前输入向量中第k个元素，x′_k表示更新后输入向量中第k个元素，k∈{0,1,2,…,N‑1}，N表示输入向量中元素的个数；(3)计算更新后的输入向量X′的二阶矩M₂₀，M₂₁和四阶矩M₄₂：M₂₀＝E[X′.*X′]M₂₁＝E[X′.*conj(X′)]M₄₂＝E[X′.*X′.*conj(X′).*conj(X′)]其中，E[ ]表示求期望运算，.*表示向量的点乘运算，conj( )表示向量的共轭运算；(4)利用X′的二阶矩M₂₀、M₂₁和四阶矩M₄₂，计算X′的四阶累积量C₄₂：其中，||表示取绝对值运算；(5)设定判决门限THR＝0.84，将四阶累积量C₄₂的绝对值与设定的判决门限进行比较，判定当前同步环路的工作状态：若|C₄₂|＞＝THR，则判定当前定时同步环路的状态为收敛状态，若|C₄₂|＜THR，则判定当前定时同步环路的状态为未收敛状态；(6)根据(5)中判断的结果，控制状态机的状态转移，判断定时同步环路的工作状 态：(6a)设连续判定当前定时同步环路为收敛状态的次数为C_th，其中C_th的初始值为0，上限为P_th＝50，设锁定的门限值为N_th＝30；(6b)检测当前定时同步环路的工作状态：若当前定时同步环路为收敛状态时，则对C_th加1，若当前定时同步环路为未收敛状态时，则将C_th归0；(6c)将C_th与N_th进行比较：如果C_th＞＝N_th，则判定定时同步环路为锁定，输出锁定指示信号，执行步骤(6d)；如果C_th＜N_th，则判定定时同步环路为失锁，输出失锁指示信号，返回步骤(6b)；(6d)在定时同步环路锁定状态下，检测当前定时同步环路的工作状态：若当前定时同步环路为收敛状态，则对C_th加1，最大至P_th，若当前定时同步环路为未收敛状态，则对C_th减1，返回步骤(6c)。