NAVDAT中基于PN序列的同步方法

摘要

本发明提出了一种NAVDAT中基于PN序列的同步方法，该方法包括如下步骤：(1)在NAVDAT发送端，在OFDM符号的子载波上插入接收端已知的PN序列作为同步头；(2)在NAVDAT接收端，采用与本地PN序列相关的方法来进行时间同步；(3)使用当前相关值与窗内相关值均值的比值作为相关峰的度量标准；(4)通过相同PN序列频域共轭相关的方法来完成频率同步；本发明充分复用进行频率同步的PN序列来进行时间同步，提高时间同步准确性，使用当前相关值与窗内相关值均值的比值作为相关峰的度量标准，消除了实际接收信号的幅度对相关峰值大小的影响，采用频域共轭相关的方法来完成频率同步，本发明中的同步方法具有实现简单，计算复杂度低，同步准确度高等优点。

主权项

一种NAVDAT中基于PN序列的同步方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)在NAVDAT发送端，设置一个NAVDAT数据帧的同步头，同步头的长度为T个OFDM符号，每个OFDM符号的子载波数为N个，其中T为正整数，N为正偶数。在NAVDAT同步头中每个OFDM符号的频域上按照以下规则放置PN序列：(1.1)对于NAVDAT同步头中的前T₁个OFDM符号，在这前T₁个OFDM符号的频域子载波位置上放置T₁个各不相同的PN序列，记为(1.2)对于NAVDAT同步头中的余下T‑T₁个OFDM符号，在其OFDM符号的频域子载波位置上放置T‑T₁个完全相同的PN序列，记为T‑T₁为偶数；(2)在NAVDAT接收端，采用与本地PN相关的方法来完成时间同步；(2.1)接收端接收数据r(n)经FFT变换之后变为R(k),R(k)分别与本地的进行相关得到相关值(2.2)将相关值P(k)进行变换得到新的度量M(k)；M(k)定义为当前相关值P(k₀)与窗内相关值均值的比值：$M\left(k_0\right)=\frac{P\left(k_0\right)}{\frac{1}{L}\underset{k=k_0-L}{\overset{k_0-1}{\Sigma }}P\left(k\right)}$L为窗口长度，窗口起始点为k₀‑L，窗口终止点为k₀‑1。经过变换，变换为(2.3)接收机收到数据帧时，将首先在M₁(k₀)处出现相关峰，随后分别在以及处出现相关峰。(2.4)当的T₁个位置处至少出现一个相关峰，并且所有T个位置累积出现三个以上相关峰时就认为信号到达；(2.5)根据相关峰出现的位置给出正确的同步位置。(3)在NAVDAT接收端，通过频域共轭相关的方法来完成频率同步；(3.1)时间同步完成之后，将接收机收到的T‑T₁个完全相同的分别记为r(n),r(n+N),…,r(n+(T‑T₁‑1)N),n＝1,…,N；对这T‑T₁个分别进行FFT变换后得到R(k),R(k+N),…,R(k+(T‑T₁‑1)N),k＝1,…,N；(3.2)对于FFT变换后的T‑T₁个完全相同的将前(T‑T₁)/2个视为整体，其频域数据记为R₁(k)＝R(k),k＝1,…,(T‑T₁)N/2；类似地，将后(T‑T₁)/2个也视为整体，其频域数据记为R₂(k)＝R(k+(T‑T₁)N/2),k＝1,…,(T‑T₁)N/2；归一化频偏ε的估计值通过如下的公式来计算：$ϵ=\frac{1}{(T-T_1)\pi }angle\left(\underset{k=1}{\overset{(T-T_1)N/2}{\Sigma }}{R}_1^{*}\right(k\left)R_2\right(k\left)\right).$