基于chirp信號(hào)進(jìn)行同步的方法、接收端裝置及通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于chirp信號(hào)進(jìn)行同步的方法、接收 端裝置及通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，頻率同步和定時(shí)同步是終端入網(wǎng)的先決條件。一般情況 下，窄帶系統(tǒng)中的校頻信道采用chirp信號(hào)，由此來獲得處理增益，而且可使終端同時(shí)估計(jì) 頻率誤差和定時(shí)誤差。進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使其頻率變化的范圍覆蓋系統(tǒng)初始的最大頻差， 并且應(yīng)滿足系統(tǒng)的定時(shí)精度要求和具有較大的處理增益。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)同步的方法為：在接收端產(chǎn)生參考信號(hào)，基于參考信號(hào)與接收端 接收的信號(hào)估計(jì)時(shí)延和頻偏。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明創(chuàng)造的過程中發(fā)現(xiàn)：在接收端進(jìn)行相關(guān) 處理時(shí)，必須得到正確的接收chirp信號(hào)，即必須獲得最佳同步點(diǎn)，然而，現(xiàn)有技術(shù)并未給 出獲得正確的接收chirp信號(hào)，即并未給出獲得最佳同步點(diǎn)的方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于chirp信號(hào)進(jìn)行同步的方法、接收端裝 置及通信系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中并未給出獲得正確的接收chirp信號(hào)，即并未給出獲 得最佳同步點(diǎn)的方式的問題，其技術(shù)方案如下：
[0005] -種基于chirp信號(hào)進(jìn)行同步的方法，包括：
[0006] 接收發(fā)送端發(fā)送的第一實(shí)chirp信號(hào)；
[0007] 對(duì)所述第一實(shí)chirp信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理，并產(chǎn)生與所述第一實(shí)chirp信號(hào)具 有相同參數(shù)的復(fù)上下掃頻信號(hào)；
[0008] 利用所述復(fù)上下掃頻信號(hào)對(duì)匹配濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，確定出最佳采 樣點(diǎn)；
[0009] 基于所述最佳采樣點(diǎn)對(duì)從所述接收端接收的實(shí)chirp信號(hào)進(jìn)行抽取，得到第二實(shí) chirp信號(hào)，所述第二實(shí)chirp信號(hào)與所述第一實(shí)chirp信號(hào)長(zhǎng)度相同；
[0010] 通過所述第二實(shí)chirp信號(hào)和所述復(fù)上下掃頻信號(hào)計(jì)算頻偏和時(shí)延。
[0011] 其中，利用所述復(fù)上下掃頻信號(hào)對(duì)匹配濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，確定出 最佳采樣點(diǎn)，包括：
[0012] 將匹配濾波處理后的信號(hào)的第一位作為數(shù)據(jù)抽取起始位，執(zhí)行步驟a和步驟b:
[0013] 步驟a:每隔預(yù)設(shè)間隔抽取一位，直到抽取的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)與所述復(fù)上下掃頻信號(hào)的 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)相同；
[0014] 步驟b:將抽取出的數(shù)據(jù)與所述復(fù)上下掃頻信號(hào)進(jìn)行按位相乘，并求取相乘結(jié)果 的絕對(duì)值之和；
[0015] 將所述數(shù)據(jù)抽取起始位從所述第一位向后移一位，按照所述步驟a和步驟b進(jìn)行 處理，直至最后一次的抽取到達(dá)所述匹配濾波處理后的信號(hào)的數(shù)據(jù)末尾結(jié)束；
[0016] 從所有的絕對(duì)值之和中找出最大值，將與所述最大值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)抽取起始位確定 為所述最佳采樣點(diǎn)。
[0017] 其中，通過所述第二實(shí)chirp信號(hào)和所述復(fù)上下掃頻信號(hào)計(jì)算頻偏和時(shí)延，包括：
[0018] 將所述第二實(shí)chirp信號(hào)與所述復(fù)上下掃頻信號(hào)的延遲共輒相關(guān)，得到峰值處對(duì) 應(yīng)的時(shí)間Tl和T2,通過t= (Tl+T2)/2計(jì)算所述時(shí)延t;
[0019] 將所述第二實(shí)chirp信號(hào)與所述復(fù)上下掃頻信號(hào)點(diǎn)乘，進(jìn)行FFT，得到峰值對(duì)應(yīng)的 頻率值Fl和F2,通過f= (F1+F2) /2計(jì)算所述頻偏f。
[0020] 其中，將第二實(shí)chirp信號(hào)與所述復(fù)上下掃頻信號(hào)的延遲共輒相關(guān)，得到峰值處 對(duì)應(yīng)的時(shí)間Tl和T2,具體為：
[0021] 將所述復(fù)上下掃頻信號(hào)中的上掃頻信號(hào)進(jìn)行前后翻轉(zhuǎn)使最后一位置成為第一位， 第一位置成為最后一位；將所述上掃頻信號(hào)翻轉(zhuǎn)后得到的數(shù)據(jù)與所述第二實(shí)chirp信號(hào)進(jìn) 行卷積運(yùn)算，得到峰值處對(duì)應(yīng)的時(shí)間Tl;
[0022] 將所述復(fù)上下掃頻信號(hào)中的下掃頻信號(hào)進(jìn)行前后翻轉(zhuǎn)使最后一位置成為第一位， 第一位置成為最后一位；將所述下掃頻信號(hào)翻轉(zhuǎn)后得到的數(shù)據(jù)與所述第二實(shí)chirp信號(hào)進(jìn) 行卷積運(yùn)算，得到峰值處對(duì)應(yīng)的時(shí)間T2。
[0023] -種通信系統(tǒng)中的接收端裝置，包括：接收單元、處理單元、確定單元、數(shù)據(jù)抽取單 元和計(jì)算單元；
[0024] 所述接收單元，用于接收所述通信系統(tǒng)中發(fā)送端發(fā)送的第一實(shí)chirp信號(hào)；
[0025] 所述處理單元，用于對(duì)所述接收單元接收的所述第一實(shí)chirp信號(hào)進(jìn)行匹配濾波 處理，并產(chǎn)生與所述第一實(shí)chirp信號(hào)具有相同參數(shù)的復(fù)上下掃頻信號(hào)；
[0026] 所述確定單元，用于利用所述復(fù)上下掃頻信號(hào)對(duì)所述處理單元匹配濾波處理后的 信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，確定出最佳采樣點(diǎn)；
[0027] 所述數(shù)據(jù)抽取單元，用于基于所述確定單元確定出的所述最佳采樣點(diǎn)對(duì)從所述接 收端接收的實(shí)chirp信號(hào)進(jìn)行抽取，得到第二實(shí)chirp信號(hào)，所述第二實(shí)chirp信號(hào)與所述 第一實(shí)chirp信號(hào)長(zhǎng)度相同；
[0028] 所述計(jì)算單元，用于通過所述數(shù)據(jù)抽取單元抽取的所述第二實(shí)chirp信號(hào)和所述 處理單元產(chǎn)生的所述復(fù)上下掃頻信號(hào)計(jì)算頻偏和時(shí)延。
[0029] 其中，所述確定單元包括：數(shù)據(jù)抽取和計(jì)算子單元和最佳采樣點(diǎn)確定子單元；
[0030] 所述數(shù)據(jù)抽取和計(jì)算子單元，用于將匹配濾波處理后的信號(hào)的第一位作為數(shù)據(jù)抽 取起始位，執(zhí)行如下操作：步驟a:每隔預(yù)設(shè)間隔抽取一位，直到抽取的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)與所述復(fù) 上下掃頻信號(hào)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)相同；步驟b:將抽取出的數(shù)據(jù)與所述復(fù)上下掃頻信號(hào)進(jìn)行按位 相乘，并求取相乘結(jié)果的絕對(duì)值之和；將所述數(shù)據(jù)抽取起始位從所述第一位向后移一位，按 照所述步驟a和步驟b進(jìn)行處理，直至最后一次的抽取到達(dá)所述匹配濾波處理后的信號(hào)的 數(shù)據(jù)末尾結(jié)束；
[0031] 所述最佳采樣點(diǎn)確定子單元，用于從所有的絕對(duì)值之和中找出最大值，將與所述 最大值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)抽取起始位確定為所述最佳采樣點(diǎn)。
[0032] 其中，所述計(jì)算單元包括：時(shí)延計(jì)算子單元和頻偏計(jì)算子單元；
[0033] 所述時(shí)延計(jì)算子單元，用于將所述第二實(shí)chirp信號(hào)與所述復(fù)上下掃頻信號(hào)的延 遲共輒相關(guān)，得到峰值處對(duì)應(yīng)的時(shí)間Tl和T2,通過t= (Tl+T2)/2計(jì)算所述時(shí)延t;
[0034] 所述頻偏計(jì)算子單元，用于將所述第二實(shí)chirp信號(hào)與所述復(fù)上下掃頻信號(hào)點(diǎn) 乘，進(jìn)行FFT，得到峰值對(duì)應(yīng)的頻率值Fl和F2,通過f= (F1+F2) /2計(jì)算所述頻偏f。
[0035] 其中，所述時(shí)延計(jì)算子單元，包括：第一計(jì)算模塊和第二計(jì)算模塊；
[0036] 所述第一計(jì)算模塊，用于將所述復(fù)上下掃頻信號(hào)中的上掃頻信號(hào)進(jìn)行前后翻轉(zhuǎn)使 最后一位置成為第一位，第一位置成為最后一位；將所述上掃頻信號(hào)翻轉(zhuǎn)后得到的數(shù)據(jù)與 所述第二實(shí)chirp信號(hào)進(jìn)行卷積運(yùn)算，得到峰值處對(duì)應(yīng)的時(shí)間Tl;
[0037] 所述第一計(jì)算模塊，用于將所述復(fù)上下掃頻信號(hào)中的下掃頻信號(hào)進(jìn)行前后翻轉(zhuǎn)使 最后一位置成為第一位，第一位置成為最后一位；將所述下掃頻信號(hào)翻轉(zhuǎn)后得到的數(shù)據(jù)與 所述第二實(shí)chirp信號(hào)進(jìn)行卷積運(yùn)算，得到峰值處對(duì)應(yīng)的時(shí)間T2。
[0038] 一種通信系統(tǒng)，包括發(fā)送端裝置和上述的接收端裝置。
[0039] 上述技術(shù)方案具有如下有益效果：
[0040] 本發(fā)明提供的基于chirp信號(hào)進(jìn)行同步的方法、接收端裝置及通信系統(tǒng)，在接收 到發(fā)送端發(fā)送的第一實(shí)chirp信號(hào)之后，能夠?qū)Φ谝粚?shí)chirp信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理，并產(chǎn) 生與第一實(shí)chirp信號(hào)具有相同參數(shù)的復(fù)上下掃頻信號(hào)，并利用復(fù)上下掃頻信號(hào)對(duì)匹配濾 波處理后的信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，確定出最佳采樣點(diǎn)，該最佳采樣點(diǎn)即為最佳同步點(diǎn)，基于該 最佳同步點(diǎn)，能夠進(jìn)一步獲得正確接收的chirp信號(hào)。本發(fā)明提供的基于chirp信號(hào)進(jìn)行 同步的方法、接收端裝置及通信系統(tǒng)結(jié)合時(shí)域相關(guān)的方法來進(jìn)行最佳采樣點(diǎn)的估計(jì)，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0041] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于chirp信號(hào)進(jìn)行同步的方法的流程示意圖
[0042] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于chirp信號(hào)進(jìn)行同步的方法中，利用復(fù)上下 掃頻信號(hào)對(duì)匹配濾波處理后的信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，確定出最佳采樣點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方式的一流程 示意圖；
[0043] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)抽取方式示意圖；