通信同步过程中存在定时误差的整数倍频偏估计方法

摘要

本发明提供一种通信同步过程中存在定时误差的整数倍频偏估计方法，包括步骤：选取具有理想自相关特性的恒幅Chu序列为频域差分序列C(k)，定义频域训练序列的第一个元素S(0)＝1，根据递推公式S(k)＝C(k－1)S(k－1)获得长度为N的频域训练序列S(k)，S(k)通过IFFT变换到时域训练序列为s(n)；接收序列完成分数倍频偏补偿后，根据粗定时顺序取出长为N的两段接收序列，两段序列相加得到长为N的接收序列r(n)；序列r(n)通过FFT变换频域为R(k)，利用式D(k)＝R(k+1)(R(k))^*计算接收频域差分序列D(k)，通过接收的序列D(k)与序列C(k)的共轭做循环移位相关，相关的峰值对应系统的整数倍频偏估计_int，如上式；本发明在不影响定时同步性能的前提下，增强了频偏估计性能，提高了系统的传输效率。

主权项

1、一种通信同步过程中存在定时误差的整数倍频偏估计方法，包括在接收端进行粗定时同步、分数倍频偏估计、整数倍频偏估计、精确定时同步，其特征在于，对整数倍频偏估计的处理包括下列步骤：a、完成本地训练序列的设计步骤，具体包括：利用Chu序列作为频域差分序列C(k)，序列C(k)是一种具有理想自相关特性的多相序列，其中，N表示训练序列的长度，为整数，k＝0，1，…，N-1，u与N互为质数，不同的u生成不同的具有恒幅特性的Chu序列；通过频域差分序列C(k)构造频域训练序列S(k)为：$\left\{\begin{array}{c}S\left(0\right)=1\\ S\left(k\right)=C(k-1)S(k-1)\end{array}\right.$频域训练序列S(k)通过离散傅里叶反变换到时域训练序列s(n)，时域训练序列s(n)具有理想的自相关特性；b、发送端发送重复训练序列s(n)，基于重复训练序列s(n)，接收端利用接收信号与其延时信号的共轭做相关获得系统的粗定时同步和小数倍频偏估计，完成小数倍频偏补偿后的接收序列为r(n)；c、接收端将接收序列r(n)通过FFT变换得到接收的频域序列为R(k)，接收信号的差分序列为D(k)＝R(k+1)(R(k))^*，其中()^*表示共轭，从而去除了由定时引起的线性相位影响；d、最后接收端通过接收的差分序列D(k)与训练差分序列C(k)做循环移位相关运算，最大相关峰值对应整数倍频偏，即整数倍频偏估计值可以表示为：${\widehat{ϵ}}_{\mathrm{int}}=\underset{{ϵ}_{\mathrm{int}}}{\arg \max }\left(\left|\underset{k=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}D\left(k\right){\left(C{(k-{ϵ}_{\mathrm{int}})}_{\mathrm{mod}N}\right)}^{*}\right|\right),{ϵ}_{\mathrm{int}}\in \{\mathrm{0,1},···,N-1\}$其中(k-ε_int)_modN表示对(k-ε_int)进行求模N运算，发送端根据整数倍频偏估计值完成整数倍频偏补偿后，采用经典的接收序列与时域参考训练序列s(n)做相关来获得精确的定时同步。