專利名稱：一種soqpsk調(diào)制信號(hào)同步的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種SOQPSK信號(hào)的同步方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在深空通信、航空通信、遙感遙測(cè)以及衛(wèi)星通信中，由于對(duì)帶外功率的限制和放大器效率的要求，越來越多的研究關(guān)注于能獲取高帶寬效率和高功率效率的數(shù)字調(diào)制方式。連續(xù)相位調(diào)制(Continue Phase Modulation, CMP)是一種先進(jìn)的相位調(diào)制技術(shù),它具有相位連續(xù)的特點(diǎn)，能夠提供更高的帶寬效率和功率效率。作為CPM調(diào)制方式中的一種，成型偏移四相相移鍵控(Shaped Offset Quadrature Phase-Shift Keying, SOQPSK)調(diào)制是在四相相移鍵控(Quadrature Phase-Shift Keying, QPSK)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)而得到的一種新的調(diào)制體制。SOQPSK信號(hào)在具有恒模特性的同時(shí)有具有較低的帶外散射，其高效率恒包絡(luò)的特點(diǎn)，特別適合于衰減大和噪聲嚴(yán)重的信道。隨后提出的SOQPSK-A調(diào)制和SOQPSK-B調(diào)制是 經(jīng)過頻域?yàn)V波的SOQPSK方案，它們具備更高的帶寬效率和更優(yōu)的誤碼率性能。由于SOQPSK調(diào)制系統(tǒng)的高帶寬效率、恒模特性以及對(duì)已存在系統(tǒng)的后向兼容性，SOQPSK調(diào)制系統(tǒng)在深空通信、航空通信以及衛(wèi)星通信等應(yīng)用中得到了廣泛的采用。在傳統(tǒng)的連續(xù)通信系統(tǒng)中，通常使用鎖相環(huán)反饋方式進(jìn)行信號(hào)同步。采用這種方式達(dá)到穩(wěn)定同步的時(shí)間較長(zhǎng)，但由于在連續(xù)通信系統(tǒng)中信號(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，因此，即使需要較長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)穩(wěn)定同步，也是可以采用采用鎖相環(huán)反饋方式進(jìn)行信號(hào)同步的。然而，對(duì)于時(shí)分雙工(Time Division Duplexing,TDD)或時(shí)分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)等突發(fā)通信模式的系統(tǒng)來說，使用鎖相環(huán)反饋方式獲得信號(hào)穩(wěn)定同步的時(shí)間大大超出了突發(fā)通信模式系統(tǒng)所能允許的時(shí)間，不能實(shí)現(xiàn)SOQPSK信號(hào)快速的信號(hào)同步。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的方法和系統(tǒng)。在存在頻率誤差、隨機(jī)相位誤差及定時(shí)誤差的情況下，實(shí)現(xiàn)突發(fā)通信模式下對(duì)SOQPSK信號(hào)快速的同步操作。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的發(fā)射端處理方法，包括針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成成型偏移四相相移鍵控SOQPSK調(diào)制信號(hào)；所述調(diào)制信號(hào)中包含有重復(fù)性的導(dǎo)頻序列信息；所述導(dǎo)頻序列信息用于接收端進(jìn)行頻率同步、相位同步和定時(shí)同步；將所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)發(fā)送到接收端。其中，所述針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)包括在待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入導(dǎo)頻序列；將所述插入導(dǎo)頻序列的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行SOQPSK調(diào)制，生成所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)。其中，所述針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)包括
將所述待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的各個(gè)數(shù)據(jù)段進(jìn)行SOQPSK調(diào)制；將導(dǎo)頻序列進(jìn)彳了 SOQPSK調(diào)制；在SOQPSK調(diào)制后的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入SOQPSK調(diào)制后的導(dǎo)頻序列，生成所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)。其中，所述導(dǎo)頻序列包括由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列，所述第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列；所述第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列；其中，第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列用于進(jìn)行頻率同步，第一導(dǎo)頻序列還用于相位同步，第二導(dǎo)頻序列還用于定時(shí)同步。其中，所述第一導(dǎo)頻序列為由“1010”、“0101”、“1111”或“0000”重復(fù)生成的序列， 其序列長(zhǎng)度為SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍。其中，所述第二導(dǎo)頻序列為由“1100”、“ 1001”、“0011”或“0110”重復(fù)生成的序列，其序列長(zhǎng)度為SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍。一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的接收端處理方法，包括接收發(fā)射端發(fā)送的SOQPSK調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行幀同步；利用幀同步后所述接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息的重復(fù)性，對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行頻率同步；通過所述頻率同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步；利用所述相位同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步。其中，所述導(dǎo)頻序列包括由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列，其中，所述第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列；所述第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列；所述通過所述頻率同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步，具體包括通過所述頻率同步后接收信號(hào)中所包含的第一導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步；所述利用所述相位同步后接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步，具體包括利用所述相位同步后的接收信號(hào)中所包含的第二導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步。一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的發(fā)射端處理裝置，包括SOQPSK調(diào)制模塊，用于針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)；所述調(diào)制信號(hào)中包含有重復(fù)性的導(dǎo)頻序列信息；所述導(dǎo)頻序列信息用于接收端進(jìn)行頻率同步、相位同步和定時(shí)同步；信號(hào)發(fā)送模塊，用于將SOQPSK調(diào)制模塊生成的SOQPSK調(diào)制信號(hào)發(fā)送到接收端。其中，所述SOQPSK調(diào)制模塊具體包括導(dǎo)頻序列插入單元，用于在待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入導(dǎo)頻序列；
調(diào)制單元，用于將插入導(dǎo)頻序列后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行SOQPSK調(diào)制，生成所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)。其中，所述SOQPSK調(diào)制模塊具體包括突發(fā)信號(hào)調(diào)制單元，用于針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的各個(gè)數(shù)據(jù)段進(jìn)行SOQPSK調(diào)制；導(dǎo)頻序列調(diào)制單兀，用于將導(dǎo)頻序列進(jìn)行SOQPSK調(diào)制；調(diào)制信號(hào)插入單元，用于 在SOQPSK調(diào)制后的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入SOQPSK調(diào)制后的導(dǎo)頻序列，生成所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)。其中，所述導(dǎo)頻序列包括由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列，所述第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列；所述第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列；其中，第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列用于進(jìn)行頻率同步，第一導(dǎo)頻序列還用于相位同步，第二導(dǎo)頻序列還用于定時(shí)同步。其中，所述第一導(dǎo)頻序列為由“1010 ”、“0101”、“ 1111”或“0000”重復(fù)生成的序列，其序列長(zhǎng)度為SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍。其中，所述第二導(dǎo)頻序列為由“1100”、“ 1001”、“0011”或“0110”重復(fù)生成的序列，其序列長(zhǎng)度為SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍。一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的接收端處理裝置，包括接收模塊，用于接收發(fā)射端發(fā)送的SOQPSK調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行幀同步；頻率同步模塊，用于利用幀同步后所述接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息的重復(fù)性，對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行頻率同步；相位同步模塊，用于通過所述頻率同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步；定時(shí)同步模塊，用于利用所述相位同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步。其中，所述導(dǎo)頻序列包括由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列，其中，所述第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列；所述第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列；所述相位同步模塊，具體用于通過所述頻率同步后的接收信號(hào)中所包含的第一導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步；所述相位同步模塊，具體用于利用所述相位同步后的接收信號(hào)中所包含的第二導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步。根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果本發(fā)明所提供的SOQPSK調(diào)制信號(hào)的同步方法和系統(tǒng)通過發(fā)射端在SOQPSK調(diào)制信號(hào)突發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)中周期性地插入導(dǎo)頻序列，使得接收端能夠通過導(dǎo)頻序列的重復(fù)性進(jìn)行頻偏估計(jì)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行頻偏糾正。接收端利用頻偏糾正后信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列進(jìn)行相位估計(jì)，并利用相位估計(jì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行相位補(bǔ)償。完成相位補(bǔ)償后，接收端利用導(dǎo)頻序列進(jìn)行定時(shí)誤差檢測(cè)，并使用差值算法進(jìn)行定時(shí)誤差糾正。通過以上方法，實(shí)現(xiàn)在突發(fā)通信模式下，SOQPSK調(diào)制信號(hào)在存在頻率誤差、隨機(jī)相位誤差及定時(shí)誤差的情況下，采用前饋方式實(shí)現(xiàn)對(duì)SOQPSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行頻率同步、相位同步和定時(shí)同步，使得系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定同步的時(shí)間較反饋方式更為迅速。進(jìn)一步,針對(duì)SOQPSK連續(xù)相位調(diào)制的特點(diǎn)，發(fā)射端插入特殊的導(dǎo)頻序列由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo) 頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列。其中，第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列，接收端在利用第一導(dǎo)頻序列進(jìn)行相位估算的過程中得到相位常數(shù)序列，這使得在進(jìn)行相位估算時(shí)能夠簡(jiǎn)化估算公式，獲得更準(zhǔn)確的相位估計(jì)結(jié)果，以達(dá)到更準(zhǔn)確的相位同步。第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列，進(jìn)行調(diào)制后得到的SOQPSK波形為一余弦波形，因此接收端利用接收到的第二導(dǎo)頻序列在進(jìn)行定時(shí)誤差檢測(cè)的過程中，相位軌跡可簡(jiǎn)化為直線，使得定時(shí)誤差檢測(cè)的結(jié)果更為準(zhǔn)確，進(jìn)而提高了定時(shí)同步的準(zhǔn)確性


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是實(shí)施例一發(fā)射端處理方法的流程示意圖；圖2是實(shí)施例一接收端處理方法的流程示意圖；圖3是實(shí)施例一接收端進(jìn)行頻偏估計(jì)的流程示意圖；圖4是實(shí)施例一接收端進(jìn)行定時(shí)誤差檢測(cè)的流程示意圖；圖5是實(shí)施例二發(fā)射端處理方法的流程示意圖；圖6是實(shí)施例二發(fā)射端插入導(dǎo)頻序列后的突發(fā)信號(hào)幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是實(shí)施例二接收端處理方法的流程示意圖；圖8是定時(shí)誤差為Ts/4時(shí)，幀同步序列相關(guān)值的仿真圖；圖9是SOQPSK調(diào)制、SOQPSK-A調(diào)制和SOQPSK-B調(diào)制信號(hào)為正弦波時(shí)的相位軌跡圖；圖10是單獨(dú)進(jìn)行頻率同步的誤碼率性能仿真圖；圖11是單獨(dú)進(jìn)行相位同步的誤碼率性能仿真圖；圖12是定時(shí)誤差為Ts/4的條件下，進(jìn)行頻率同步、相位同步及定時(shí)同步的誤碼率性能仿真圖；圖13是定時(shí)誤差為O Ts/4之間的隨機(jī)值的條件下，進(jìn)行頻率同步、相位同步及定時(shí)同步的誤碼率性能仿真圖；圖14是實(shí)施例一發(fā)射端的裝置連接示意圖；圖15是實(shí)施例一接收端的裝置連接示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明所公開的一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)的同步方法和系統(tǒng)是針對(duì)突發(fā)通信模式下，實(shí)現(xiàn)SOQPSK調(diào)制信號(hào)的快速的同步操作。發(fā)送端將突發(fā)信號(hào)及用于提供信號(hào)同步的信息經(jīng)過SOQPSK調(diào)制后，通過無線信道發(fā)送給接收端。由于SOQPSK調(diào)制信號(hào)在發(fā)送、傳輸、接收的過程中，會(huì)受到衰落、噪聲、干擾及收發(fā)兩端的晶振頻率不完全相同等因素的影響，因此接收端在接收到SOQPSK調(diào)制信號(hào)后需要先完成信號(hào)同步操作，再進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)等SOQPSK解調(diào)操作，以減小解調(diào)信號(hào)的失真。接收端需要完成的同步操作包括幀同步、頻率同步、相位同步及定時(shí)同步。幀同步操作的目的是確定接收信號(hào)所包含的信息序列的起始位置，并同時(shí)完成了針對(duì)碼元的定時(shí)粗同步。定時(shí)同步完成針對(duì)碼元理想采樣點(diǎn)位置的調(diào)整。對(duì)于幀同步操作，常用的方法是發(fā)送端通過在一個(gè)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的任意一個(gè)數(shù)據(jù)段中放置特殊碼字序列信息，使得接收端能夠完成幀同步，并同時(shí)完成定時(shí)粗同步。用于幀同步的特殊碼字序列應(yīng)該具有尖銳的自相關(guān)峰值，并且要求在接收端進(jìn)行同步識(shí)別時(shí)出現(xiàn)偽同步的概率盡可能小。常用的幀同步特征碼字序列包括m序列和巴克碼序列。頻率同步則主要估計(jì)和補(bǔ)償由于收發(fā)兩端晶振頻率不一致及多普勒頻移帶來的頻偏，相位同步是消除隨機(jī)相位帶來的影響，對(duì)于·恒模調(diào)制的SOQPSK調(diào)制信號(hào)來說，相位同步可看作信道估計(jì)的一部分。下面介紹本發(fā)明實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)方式。參見圖I所示，實(shí)施例一中發(fā)射端的處理方法如下SlOl針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)；所述調(diào)制信號(hào)中包含有重復(fù)性的導(dǎo)頻序列信息；所述導(dǎo)頻序列信息用于接收端進(jìn)行頻率同步、相位同步和定時(shí)同步。在突發(fā)通信模式中，突發(fā)(Burst)信號(hào)由多個(gè)數(shù)據(jù)段(Data)組成和一個(gè)保護(hù)間隔組成，每個(gè)數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度為整數(shù)個(gè)Ts，其中，Ts為一個(gè)SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間。數(shù)據(jù)段的個(gè)數(shù)及具體長(zhǎng)度根據(jù)具體需要由系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定。為使用導(dǎo)頻序列進(jìn)行前饋方式的信號(hào)同步，發(fā)射端需要在待發(fā)送突發(fā)信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入導(dǎo)頻序列，以便接收端能夠通過接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息進(jìn)行前饋式信號(hào)同步。由于導(dǎo)頻序列被插入到突發(fā)信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前，因此在一個(gè)突發(fā)信號(hào)中包含重復(fù)性的導(dǎo)頻序列。發(fā)射端插入的導(dǎo)頻序列用于接收端完成頻率同步、相位同步和定時(shí)同步。發(fā)射端將插入導(dǎo)頻序列后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行SOQPSK調(diào)制，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)。發(fā)射端對(duì)包含有導(dǎo)頻序列的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行SOQPSK調(diào)制可以采用CPM信號(hào)生成方
式，其復(fù)基帶信號(hào)表達(dá)式為
KO = ^exp{Αφ( ,α) + φ0]}，nTs<t<(n + \)Ts(I)其中，Es和Ts分別代表一個(gè)符號(hào)的能量和持續(xù)時(shí)間，Φ。為初始相位，Φ (t，α )代表相位調(diào)制過程，其表達(dá)式如下φ{(diào) ,α) = 2π^α^( - Τ,)(2)
i<n(2)式中a i為取值為-1、0及-I的三元碼序列α =(…，α _2，α _17 α。，Ct1,α 2，…)，a i是由1、0組成的二元序列(原始數(shù)據(jù)序列或包含導(dǎo)頻、數(shù)據(jù)的信息序列)a =(···, a_2, a_1； a0, a1； a2, ···)經(jīng)過預(yù)編碼之后得到。預(yù)編碼公式表達(dá)如下
OC1 = (―I廣 “2)(3)這里的α是一個(gè)三元數(shù)據(jù)(0，±1)序列，而CIi = ±1代表了相位改變土 JI/2，而O代表相位恒定不變，而且在+1和-I之間相互轉(zhuǎn)換時(shí)，中間必須存在O符號(hào)，這使得SOQPSK的帶寬效率有了很大提升。對(duì)于SOQPSK調(diào)制，(2)式中調(diào)制指數(shù)h = 1/2。Tb為一個(gè)碼元間隔，Tb = Ts/2。q(t)為歸一化相位平滑響應(yīng)函數(shù)。以上的實(shí)現(xiàn)方式是先將導(dǎo)頻序列插入到未調(diào)制的突發(fā)信號(hào)中，再將導(dǎo)頻序列及未調(diào)制的突發(fā)信號(hào)一并進(jìn)行SOQPSK調(diào)制后進(jìn)行發(fā)送。另一種實(shí)現(xiàn)方式是對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)和導(dǎo)頻序列分別進(jìn)行SOQPSK調(diào)制后，在SOQPSK調(diào)制后的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入SOQPSK調(diào)制后的導(dǎo)頻序列，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)，其中，待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)中所包含的一個(gè)數(shù)據(jù)段是用于放置特殊碼字序列的數(shù)據(jù)段，該特殊碼字序列用于完成幀同步。具體實(shí)現(xiàn)中，特殊碼字序列可以選用m序列或巴克碼序列。 S102將SOQPSK調(diào)制信號(hào)發(fā)送到接收端。發(fā)射端將SOQPSK調(diào)制信號(hào)發(fā)送到接收端。發(fā)射端發(fā)送的SOQPSK調(diào)制信號(hào)經(jīng)過加性高斯白噪聲(Additive White Gaussion Noise, AffGN)信道之后，其表達(dá)式為r [t) =+ Θ + φ{(diào) + ω{ )(4)其中ω (t)表示零均值、功率譜密度為Ntl的加性復(fù)高斯白噪聲；Λ f表示由收發(fā)端本振的偏差和多普勒頻移帶來的頻偏誤差；Θ表示載波的隨機(jī)相位；τ表示定時(shí)誤差。Es和Ts表不的含義與(I)式相同。接收端在接收到信號(hào)后進(jìn)行同步操作，其主要的目的是完成頻率同步、相位同步及定時(shí)同步，具體包括對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)、隨機(jī)相位估計(jì)及定時(shí)誤差檢測(cè)，即計(jì)算(4)中的Af、θ、τ參數(shù)，并在計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行對(duì)應(yīng)的頻偏糾正、相位補(bǔ)償及定時(shí)糾正，通過上述同步操作以減小收發(fā)端同步不理想及信道噪聲、干擾等因素對(duì)接收性能的影響。參見圖2所示，以下介紹實(shí)施例一中接收端的處理方法S201接收發(fā)射端發(fā)送的SOQPSK調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行幀同步。接收端接收發(fā)射端發(fā)送的攜帶有特殊碼字序列信息的SOQPSK調(diào)制信號(hào)后，利用接收信號(hào)中所包含的特殊碼字序列信息與本地特殊碼字序列的SOQPSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，確定接收信號(hào)所包含的信息序列的起始位置，即完成幀同步操作。接收端進(jìn)行幀同步操作的具體實(shí)現(xiàn)方式如下以r(k)表示接收端接收到的SOQPSK調(diào)制信號(hào)，s(k)為長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的本地特殊碼字序列經(jīng)SOQPSK調(diào)制后的信號(hào)，對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，搜索最大相關(guān)峰，當(dāng)找到最大相關(guān)峰時(shí)其所在的位置就可以確定信息序列的起始位置。在進(jìn)行幀同步的同時(shí)，也完成了符號(hào)定時(shí)的粗同步，例如在2倍符號(hào)速率采樣時(shí)，最大采樣誤差為Ts/4 ;在單倍符號(hào)速率采樣時(shí)，最大采樣誤差為Ts/2。S202利用幀同步后接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息的重復(fù)性，對(duì)所述接收的信號(hào)進(jìn)行頻率同步。接收端在確定接收信號(hào)所包含的信息序列的起始位置后，便可以獲得接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，利用導(dǎo)頻序列的重復(fù)性，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)和頻偏糾正，即完成頻率同步。頻偏估計(jì)操作的流程示意圖如圖3所示。導(dǎo)頻序列的長(zhǎng)度為L(zhǎng)TS，相鄰兩個(gè)導(dǎo)頻序列之間的間隔為DTs，將這兩個(gè)導(dǎo)頻序列延時(shí)相乘之后，進(jìn)行累加得到Z
權(quán)利要求
1.一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的發(fā)射端處理方法，其特征在于，包括 針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成成型偏移四相相移鍵控SOQPSK調(diào)制信號(hào)；所述調(diào)制信號(hào)中包含有重復(fù)性的導(dǎo)頻序列信息；所述導(dǎo)頻序列信息用于接收端進(jìn)行頻率同步、相位同步和定時(shí)同步； 將所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)發(fā)送到接收端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)包括 在待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入導(dǎo)頻序列； 將所述插入導(dǎo)頻序列的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行SOQPSK調(diào)制，生成所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)包括 將所述待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的各個(gè)數(shù)據(jù)段進(jìn)行SOQPSK調(diào)制； 將導(dǎo)頻序列進(jìn)行SOQPSK調(diào)制； 在SOQPSK調(diào)制后的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入SOQPSK調(diào)制后的導(dǎo)頻序列，生成所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻序列包括由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列，所述第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列；所述第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列；其中，第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列用于進(jìn)行頻率同步，第一導(dǎo)頻序列還用于相位同步，第二導(dǎo)頻序列還用于定時(shí)同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)頻序列為由“1010”、“0101”、“ 1111”或“0000”重復(fù)生成的序列，其序列長(zhǎng)度為SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二導(dǎo)頻序列為由“1100”、“ 1001”、“ 0011”或“ 0110 ”重復(fù)生成的序列，其序列長(zhǎng)度為SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍。
7.—種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的接收端處理方法，其特征在于，包括 接收發(fā)射端發(fā)送的SOQPSK調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行幀同步； 利用幀同步后所述接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息的重復(fù)性，對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行頻率同步； 通過所述頻率同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步； 利用所述相位同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻序列包括由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列，其中，所述第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列；所述第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列； 所述通過所述頻率同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步，具體包括 通過所述頻率同步后接收信號(hào)中所包含的第一導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步； 所述利用所述相位同步后接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步，具體包括 利用所述相位同步后的接收信號(hào)中所包含的第二導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步。
9.一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的發(fā)射端處理裝置，其特征在于，包括 SOQPSK調(diào)制模塊，用于針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成SOQPSK調(diào)制信號(hào)；所述調(diào)制信號(hào)中包含有重復(fù)性的導(dǎo)頻序列信息；所述導(dǎo)頻序列信息用于接收端進(jìn)行頻率同步、相位同步和定時(shí)同步； 信號(hào)發(fā)送模塊，用于將SOQPSK調(diào)制模塊生成的SOQPSK調(diào)制信號(hào)發(fā)送到接收端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述SOQPSK調(diào)制模塊具體包括 導(dǎo)頻序列插入單元，用于在待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入導(dǎo)頻序列； 調(diào)制單元，用于將插入導(dǎo)頻序列后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行SOQPSK調(diào)制，生成所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述SOQPSK調(diào)制模塊具體包括 突發(fā)信號(hào)調(diào)制單元，用于針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)的各個(gè)數(shù)據(jù)段進(jìn)行SOQPSK調(diào)制； 導(dǎo)頻序列調(diào)制單元，用于將導(dǎo)頻序列進(jìn)行SOQPSK調(diào)制； 調(diào)制信號(hào)插入單元，用于在SOQPSK調(diào)制后的每個(gè)數(shù)據(jù)段之前插入SOQPSK調(diào)制后的導(dǎo)頻序列，生成所述SOQPSK調(diào)制信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)頻序列包括由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列，所述第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列；所述第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列；其中，第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列用于進(jìn)行頻率同步，第一導(dǎo)頻序列還用于相位同步，第二導(dǎo)頻序列還用于定時(shí)同步。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)頻序列為由“1010”、“ OIO I”、“ 1111”或“ 0000 ”重復(fù)生成的序列，其序列長(zhǎng)度為SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第二導(dǎo)頻序列為由“1100”、“ 1001”、“ 0011”或“ 0110 ”重復(fù)生成的序列，其序列長(zhǎng)度為SOQPSK符號(hào)持續(xù)時(shí)間的整數(shù)倍。
15.—種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的接收端處理裝置，其特征在于，包括 接收模塊，用于接收發(fā)射端發(fā)送的SOQPSK調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行幀同步； 頻率同步模塊，用于利用幀同步后所述接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息的重復(fù)性，對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行頻率同步； 相位同步模塊，用于通過所述頻率同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步； 定時(shí)同步模塊，用于利用所述相位同步后的接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)頻序列包括由第一導(dǎo)頻序列及第二導(dǎo)頻序列級(jí)聯(lián)組成的序列，其中，所述第一導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全零序列；所述第二導(dǎo)頻序列在SOQPSK調(diào)制過程中經(jīng)預(yù)編碼后的符號(hào)序列為全負(fù)一序列； 所述相位同步模塊，具體用于通過所述頻率同步后的接收信號(hào)中所包含的第一導(dǎo)頻序列信息，對(duì)頻率同步后的接收信號(hào)進(jìn)行相位同步； 所述相位同步模塊，具體用于利用所述相位同步后的接收信號(hào)中所包含的第二導(dǎo)頻序列信息，對(duì)相位同步后的接收信號(hào)進(jìn)行定時(shí)同步?！?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明提供的方法包括發(fā)射端處理方法及接收端處理方法，其中發(fā)射端處理方法包括針對(duì)待發(fā)送的突發(fā)信號(hào)，生成包含有導(dǎo)頻序列信息的SOQPSK調(diào)制信號(hào)；該導(dǎo)頻序列信息用于接收端進(jìn)行頻率同步、相位同步和定時(shí)同步；將SOQPSK調(diào)制信號(hào)發(fā)送到接收端。接收端處理方法包括接收SOQPSK調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行幀同步；利用接收信號(hào)中所包含的導(dǎo)頻序列信息，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行頻率同步、相位同步及定時(shí)同步。本發(fā)明提供的SOQPSK調(diào)制信號(hào)同步的系統(tǒng)包括發(fā)射端裝置及接收端裝置。通過本發(fā)明通過的方案，在突發(fā)通信模式下，采用前饋方式實(shí)現(xiàn)了SOQPSK調(diào)制信號(hào)的頻率同步、相位同步和定時(shí)同步，使得系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定同步的時(shí)間更為迅速。
文檔編號(hào)H04L27/38GK102957655SQ20111025477
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者楊 遠(yuǎn), 曹宴波, 喬元新 申請(qǐng)人:大唐聯(lián)誠信息系統(tǒng)技術(shù)有限公司