本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及單載波頻域均衡系統(tǒng)通信技術(shù)領(lǐng)域中的一種單載波頻域均衡系統(tǒng)時(shí)頻二維聯(lián)合同步方法。本發(fā)明可用于在高速運(yùn)動(dòng)信道環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)單載波頻域均衡系統(tǒng)的時(shí)頻同步。

背景技術(shù)：
在單載波頻域均衡系統(tǒng)中，為了保證通信的正常運(yùn)行，通信系統(tǒng)接收端需要對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間同步及頻率同步，時(shí)間同步及頻率同步性能直接關(guān)系到通信系統(tǒng)的整體性能?？梢哉f，沒有準(zhǔn)確的同步估計(jì)，就不可能進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸，它是信息可靠傳輸?shù)那疤帷，F(xiàn)有技術(shù)大都利用接收信號(hào)和訓(xùn)練序列之間的相關(guān)性來獲得定時(shí)同步與小數(shù)倍頻率偏移估計(jì)，然后通過時(shí)域上的接收信號(hào)與本地序列共軛相乘，將共軛相乘得到的結(jié)果變換到頻域，在頻域?qū)ふ曳逯档姆椒▉砉烙?jì)整數(shù)倍頻率偏移，這種方法忽略了整數(shù)倍頻率偏移和時(shí)間同步的相互影響及作用，在時(shí)域信號(hào)沒有精確定位的情況下，這種方法不能得到正確的估計(jì)結(jié)果。當(dāng)采用本專利技術(shù)時(shí)，在存在時(shí)間同步偏差的情況下仍然能夠準(zhǔn)確的估計(jì)出整數(shù)倍頻率偏移，并且同時(shí)得到時(shí)間細(xì)同步位置，實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間同步與頻率同步。華為技術(shù)有限公司申請(qǐng)的專利“一種正交頻分復(fù)用時(shí)頻同步的方法”(專利申請(qǐng)?zhí)?00410042904.7，公開號(hào)CN100499622C)公開一種時(shí)頻同步方法。該專利申請(qǐng)主要是利用與循環(huán)前綴長度相等的時(shí)間窗，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，獲取接收信號(hào)的同步峰值相位信息，根據(jù)同步峰值相位信息，完成小數(shù)倍頻率偏移糾正，然后結(jié)合虛擬子載波的特性完成整數(shù)倍頻率偏移估計(jì)。該專利申請(qǐng)公開的方法存在的不足是，對(duì)于長度較短的循環(huán)前綴進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)運(yùn)算時(shí)，由于循環(huán)前綴長度較短，信號(hào)相關(guān)性較弱，當(dāng)該專利申請(qǐng)的系統(tǒng)在較低信噪比以及惡劣信道環(huán)境下，僅依靠正交頻分復(fù)用符號(hào)內(nèi)的循環(huán)前綴進(jìn)行時(shí)間同步，其時(shí)間同步精確度不足；并且該方法忽略了整數(shù)倍頻率偏移和時(shí)間同步的相互影響，在該專利申請(qǐng)的系統(tǒng)中時(shí)間同步位置不精確的情況下，這種方法對(duì)整數(shù)倍頻率偏移的精確估計(jì)值有影響。西安電子科技大學(xué)申請(qǐng)的專利“寬帶無線通信系統(tǒng)中高精度時(shí)頻同步方法”(專利申請(qǐng)?zhí)?01310054286.7，公開號(hào)CN103152307A)公開一種時(shí)頻同步方法。該專利申請(qǐng)主要是將接收到的序列進(jìn)行共軛相乘，對(duì)乘積進(jìn)行兩種不同的相加，得到兩種相關(guān)數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波并相加，得到時(shí)間同步數(shù)據(jù)，從時(shí)間同步數(shù)據(jù)中找到時(shí)間同步位置，并在兩種相關(guān)數(shù)據(jù)中根據(jù)時(shí)間同步位置估計(jì)小數(shù)倍頻率偏移，完成小數(shù)倍頻率偏移糾正。該專利申請(qǐng)公開的方法存在的不足是，對(duì)于序列長度較長的相關(guān)序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算時(shí)，由于需要得到兩種相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)其濾波及相加，故其運(yùn)算量很大，實(shí)現(xiàn)困難，資源消耗較大；并且當(dāng)該專利申請(qǐng)的系統(tǒng)中存在整數(shù)倍頻率偏移時(shí)，該方法無法完成整數(shù)倍頻率偏移的估計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種解決單載波頻域均衡系統(tǒng)時(shí)頻同步的方法。本發(fā)明可以提高時(shí)間同步精度，并且能夠準(zhǔn)確的估計(jì)出頻率偏移值，解決了單載波頻域系統(tǒng)在較低信噪比及惡劣信道環(huán)境下時(shí)頻同步較復(fù)雜的問題。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的基本思路是，通信系統(tǒng)發(fā)送端產(chǎn)生發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送到通信系統(tǒng)接收端，通信系統(tǒng)接收端首先利用與自相關(guān)序列相等的時(shí)間窗，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，根據(jù)接收信號(hào)的滑動(dòng)相關(guān)峰值位置，確定初始時(shí)間同步位置點(diǎn)，以初始時(shí)間同步位置點(diǎn)為基準(zhǔn)，獲取時(shí)間粗同步位置集合，根據(jù)時(shí)間粗同步位置集合以及接收信號(hào)的滑動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)獲得小數(shù)倍載波頻率偏移，完成小數(shù)倍頻率偏移糾正，然后將含整數(shù)倍頻率偏移的本地序列與經(jīng)過小數(shù)倍頻率偏移糾正后的接收序列做互相關(guān)運(yùn)算，檢測(cè)相關(guān)序列中第一個(gè)模值大于閾值門限的點(diǎn)，從而確定了時(shí)間細(xì)同步位置及整數(shù)倍頻率偏移估計(jì)值。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的具體步驟如下：(1)生成導(dǎo)頻序列：(1a)通信系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理器，產(chǎn)生兩個(gè)長度相等的自相關(guān)序列A1、自相關(guān)序列A2和一個(gè)與自相關(guān)序列A1長度不等的自相關(guān)序列A3；(1b)將自相關(guān)序列A1、自相關(guān)序列A2首尾相接組成序列B1，在序列B1的尾部復(fù)制G長度的數(shù)據(jù)，將該G長度的數(shù)據(jù)作為循環(huán)前綴附加到序列B1的前端，獲得第一個(gè)導(dǎo)頻幀；(1c)在序列A3的尾部，復(fù)制G長度的數(shù)據(jù)，將該G長度的數(shù)據(jù)作為循環(huán)前綴附加到自相關(guān)序列A3的前端，獲得第二個(gè)導(dǎo)頻幀；(1d)將第二個(gè)導(dǎo)頻幀附加到第一個(gè)導(dǎo)頻幀尾部，組成導(dǎo)頻序列；(2)生成載荷序列：(2a)將到當(dāng)前數(shù)據(jù)幀為止的所有數(shù)據(jù)幀的幀數(shù)n初始化為0；(2b)由通信系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理器產(chǎn)生二進(jìn)制序列，對(duì)所產(chǎn)生的二進(jìn)制序列進(jìn)行星座映射，生成調(diào)制信號(hào)序列；(2c)在調(diào)制信號(hào)序列的尾部，復(fù)制G長度的數(shù)據(jù)，將該G長度的數(shù)據(jù)作為循環(huán)前綴附加到調(diào)制信號(hào)序列的前端，獲得一幀數(shù)據(jù)幀，將到當(dāng)前數(shù)據(jù)幀為止的所有數(shù)據(jù)幀的幀數(shù)n加1；(2d)判斷到當(dāng)前數(shù)據(jù)幀為止的所有數(shù)據(jù)幀的幀數(shù)n是否大于通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的子幀數(shù)，如果是，執(zhí)行步驟(2e)，否則，執(zhí)行步驟(2b)；(2e)將獲得的所有數(shù)據(jù)幀首尾相連組成載荷序列；(3)獲得發(fā)送包：將載荷序列附加到導(dǎo)頻序列的尾部，獲得發(fā)送序列，將該發(fā)送序列作為一個(gè)發(fā)送包發(fā)送到通信系統(tǒng)接收端；(4)獲得延遲相關(guān)序列：(4a)將到當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)為止的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)m初始化為0；(4b)從通信系統(tǒng)接收端接收到的數(shù)據(jù)中的任意位置起，選取與自相關(guān)序列A1長度相等的序列，將所選取的序列作為第一序列；(4c)以第一序列后序列的第一個(gè)點(diǎn)為起點(diǎn)，選取與自相關(guān)序列A1長度相等的序列，將所選取的序列作為第二序列；(4d)將第一序列中各點(diǎn)共...