衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步 方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著通信技術(shù)的發(fā)展，TDMA(TimeDivisionMultipleAccess，時(shí)分多址）也越來 越被廣泛的使用，如第二代蜂窩系統(tǒng)中的GSM(GlobalSystemforMobileCommunication， 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）制式和IS-136 (或稱D-AMPS或ADC)制式中所用的多址技術(shù)。
[0003] 具體的，TDMA突發(fā)通信系統(tǒng)具有兩個(gè)特點(diǎn)：第一，信號(hào)發(fā)送采用突發(fā)結(jié)構(gòu)（其中， 突發(fā)結(jié)構(gòu)是TDMA信道上的一個(gè)時(shí)隙中的消息格式），且網(wǎng)絡(luò)為不同的用戶分配不同的發(fā)送 時(shí)隙和接收時(shí)隙，TDMA突發(fā)通信系統(tǒng)的上述兩個(gè)特點(diǎn)使得對(duì)于用戶終端來說是不連續(xù)接收 信號(hào)的。要想使得用戶終端能夠連接接收信號(hào)，就要求用戶的終端接收機(jī)能夠準(zhǔn)確判斷其 接收的信號(hào)的突發(fā)位置，也就對(duì)終端的定時(shí)同步提出了要求，即在時(shí)間上同步是TDMA通信 系統(tǒng)正常工作的前提條件。
[0004] 實(shí)際中，對(duì)于采用了TDMA突發(fā)通信方式的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)來說，存在兩方面問 題：一方面由于終端自身的定時(shí)器件（如晶振）與網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送定時(shí)器件不完全統(tǒng)一，這會(huì)導(dǎo) 致終端對(duì)接收信號(hào)采樣時(shí)存在采樣相偏，無法采到最佳樣值點(diǎn)；另一方面由于終端自身的 定時(shí)器件具有一定不穩(wěn)定性，這樣，在終端處于高速運(yùn)動(dòng)時(shí)（如航空終端），即會(huì)導(dǎo)致采樣 頻偏的出現(xiàn)。以上兩方面均會(huì)導(dǎo)致終端接收機(jī)解調(diào)性能惡化甚至失敗，而如何解決上述兩 方面的問題也是終端定時(shí)同步模塊需要考慮的。
[0005] 通常來講，TDMA突發(fā)通信方式的系統(tǒng)在設(shè)計(jì)突發(fā)結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)在突發(fā)中加入唯一字或 同步頭，這是一種具有高相關(guān)特性的序列，利用足夠長度的唯一字或同步頭以及其 自身的高相關(guān)特性便可解決尋找突發(fā)定時(shí)同步位置的問題。故為了解決上述接收機(jī)采樣頻 偏和采樣相偏的問題，相關(guān)技術(shù)提供了一種利用唯一字相關(guān)性的定時(shí)同步方法，即利用定 時(shí)跟蹤環(huán)路使得終端的定時(shí)器件與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的發(fā)送定時(shí)器件相統(tǒng)一。
[0006] 發(fā)明人在研宄中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于GMR-1(GE〇-MobileRadio,近地靜止軌道移動(dòng)無線通 信）系統(tǒng)來說，其突發(fā)類型中存在唯一字很短的突發(fā)（如NT3突發(fā)）甚至存在無唯一字的 突發(fā)（如DKAB突發(fā)），這就使得傳統(tǒng)的利用唯一字相關(guān)性的定時(shí)同步方法不再適用。并且， 由于普通的定時(shí)跟蹤環(huán)路存在跟蹤速度慢且需要連續(xù)接收信號(hào)的特點(diǎn)，使得普通的定時(shí)跟 蹤環(huán)路也不適用于突發(fā)結(jié)構(gòu)的TDMA系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法和裝置，以快 速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)突發(fā)信號(hào)的接收機(jī)定時(shí)同步。
[0008] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法，包 括：
[0009] 對(duì)接收的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行滑窗計(jì)算，獲取計(jì)算結(jié)果中最大值的所在位置；
[0010] 對(duì)最大值的所在位置進(jìn)行位置濾波，得到帶分?jǐn)?shù)位的濾波位置；
[0011] 利用濾波位置的整數(shù)位對(duì)突發(fā)信號(hào)進(jìn)行取數(shù)，得到整突發(fā)內(nèi)的所有樣值點(diǎn)數(shù)據(jù)， 其中，濾波位置的整數(shù)位為取突發(fā)數(shù)據(jù)的起始位置；
[0012] 利用濾波位置的分?jǐn)?shù)位對(duì)所有樣值點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行插值濾波，得到突發(fā)信號(hào)中各樣值 點(diǎn)在最佳采樣點(diǎn)的重建數(shù)據(jù)；其中，濾波位置的分?jǐn)?shù)位為插值位置的分?jǐn)?shù)位置。
[0013] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，該 衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法還包括：
[0014] 對(duì)濾波位置進(jìn)行四舍五入計(jì)算，獲取計(jì)算結(jié)果中的同步頭判定位置；其中，計(jì)算結(jié) 果的整數(shù)位即同步頭判定位置；
[0015] 利用同步頭判定位置接收下一個(gè)突發(fā)信號(hào)。
[0016] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，衛(wèi) 星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法中，對(duì)接收的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行滑窗計(jì)算，獲取計(jì)算結(jié)果中 最大值的所在位置包括：
[0017] 將每個(gè)滑窗內(nèi)接收的突發(fā)信號(hào)對(duì)應(yīng)的唯一字，分別與本地唯一字進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算， 獲取運(yùn)算結(jié)果中最大相關(guān)值對(duì)應(yīng)的滑窗標(biāo)識(shí)；
[0018] 和 / 或，
[0019] 計(jì)算每個(gè)滑窗內(nèi)接收的突發(fā)信號(hào)的功率和，獲取計(jì)算結(jié)果中最大功率和對(duì)應(yīng)的滑 窗標(biāo)識(shí)。
[0020] 結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種 可能的實(shí)施方式，其中，該衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法中，將每個(gè)滑窗內(nèi)接收的突 發(fā)信號(hào)對(duì)應(yīng)的唯一字，分別與本地唯一字進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，包括：
[0021] 根據(jù)公式Corr_Value(i) = |r(startjndeXi:a:startjndeXi+l-l)uH | 計(jì)算每個(gè) 滑窗內(nèi)接收的突發(fā)信號(hào)對(duì)應(yīng)的唯一字與本地唯一字的相關(guān)值；其中，Corr_Value表示相關(guān) 值，u表示本地存儲(chǔ)的唯一字序列，i表示滑動(dòng)次數(shù)，1 =aXlength(u)，length(u)表示u 的長度，start_indeXi表示第i次滑動(dòng)時(shí)的滑窗起始位置，r表示輸入的接收信號(hào)a倍采樣 序列，H表示共軛轉(zhuǎn)置。
[0022] 結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種 可能的實(shí)施方式，其中，該衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法中，計(jì)算每個(gè)滑窗內(nèi)接收的 突發(fā)信號(hào)的功率和包括：
[0023] 根據(jù)公5
計(jì)算每個(gè)滑窗 內(nèi)接收的突發(fā)信號(hào)的功率和；
[0024] 其中，P〇wer_Value表示功率和；r表示輸入的接收信號(hào)a倍采樣序列；i表示滑動(dòng) 次數(shù);m表示，為第i次滑動(dòng)時(shí)小窗 n的起始位置；1表示小窗窗長。
[0025] 結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式或者第四種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施 例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，該衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方 法中，對(duì)最大值的所在位置進(jìn)行位置濾波包括：
[0026] 根據(jù)公式
（?最大值的所在位置進(jìn)行位置濾波； 其中，Pjn)為位置濾波之后的濾波位置Tjn)為對(duì)第n個(gè)突發(fā)進(jìn)行滑窗求最值時(shí)確定的 最大值位置；A為濾波系數(shù)；e(n)為當(dāng)前輸入到模塊的最大值位置與前一次的輸出位置的 位置誤差。
[0027] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，該 衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法中，利用濾波位置的整數(shù)位對(duì)突發(fā)信號(hào)進(jìn)行取數(shù)，包 括：
[0028] 在起始位置向前的預(yù)設(shè)位置以及突發(fā)信號(hào)的長度向后的預(yù)設(shè)位置，對(duì)突發(fā)信號(hào)進(jìn) 行取數(shù)。
[0029] 結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種 可能的實(shí)施方式，其中，該衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步方法中，利用濾波位置的分?jǐn)?shù)位 對(duì)所有樣值點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行插值濾波，包括：
[0030] 根據(jù)公3
，對(duì)所有樣值點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行插值濾波計(jì)算； 其中，X為突發(fā)信號(hào)；y為輸出的最佳采樣點(diǎn)重建數(shù)據(jù)；1；為原采樣間隔；T 新采樣間隔； mk為基點(diǎn)索引
（為初始插值位置的基點(diǎn)索引；y為 位置濾波輸出的濾波位置分?jǐn)?shù)位分?jǐn)?shù)間隔，〇< U〈1 A為插值濾波器系數(shù)。
[0031] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種衛(wèi)星通信中突發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步裝置，包 括：
[0032] 最值獲取部件，用于對(duì)接收的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行滑窗計(jì)算，獲取計(jì)算結(jié)果中最大值的 所在位置；
[0033] 第一位置濾波部件，用于對(duì)最值獲取部件獲取的最大值的所在位置進(jìn)行位置濾 波，得到帶分?jǐn)?shù)位的濾波位置；
[0034] 突發(fā)數(shù)據(jù)獲取部件，用于利用第一位置濾波部件得到的濾波位置的整數(shù)位對(duì)突發(fā) 信號(hào)進(jìn)行取數(shù)，得到整突發(fā)內(nèi)的所有樣值點(diǎn)數(shù)據(jù)，其中，濾波位置的整數(shù)位為取突發(fā)數(shù)據(jù)的 起始位置；
[0035] 插值濾波部件，用于利用第一位置濾波部件得到的濾波位置的分?jǐn)?shù)位對(duì)突發(fā)數(shù)據(jù) 獲取部件獲取的所有樣值點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行插值濾波，得到突發(fā)信號(hào)中各樣值點(diǎn)在最佳采樣點(diǎn)的 重建數(shù)據(jù)；其中，濾波位置的分?jǐn)?shù)位為插值位置的分?jǐn)?shù)位置。
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