專利名稱：：一種相關(guān)峰值處理中鎖定方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種數(shù)字通信中同步的方法及其系統(tǒng)，尤其是一種相關(guān)峰值處理中鎖定方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：在數(shù)字通信系統(tǒng)中，同步非常重要。數(shù)據(jù)經(jīng)過長時間傳輸之后，在接收端需要重新確定數(shù)據(jù)起始點位置；由于接收端采樣時鐘和載波頻率與發(fā)射端的不匹配，在接收端需要對數(shù)據(jù)進行載波和釆樣時鐘補償。沒有精確的同步不可能對接收數(shù)據(jù)進行精確的恢復(fù)。同步估計有很多種算法。對于利用本地PN序列進行同步的系統(tǒng)，包括中國#丈字電#見地面標準(GB20600-2006)*接收才幾同步系統(tǒng)在內(nèi)，幀同步一般通過接收數(shù)據(jù)與本地序列相關(guān)尋找峰值完成；采樣時鐘同步通過峰值左右的1/2采樣時刻(符號速率)的差值完成。相關(guān)峰值在該同步系統(tǒng)中起到非常重要的作用，其穩(wěn)定性和可靠性都將決定同步結(jié)果性能的優(yōu)劣。在相關(guān)峰值的處理中，在一定的階段要對系統(tǒng)進行鎖定，該鎖定信號的產(chǎn)生直接關(guān)系相關(guān)峰值處理的穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種相關(guān)峰值處理中鎖定方法及其系統(tǒng)，能更好的幫助信號幀相關(guān)峰值的處理。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種相關(guān)峰值處理中鎖定方法，包括以下步驟將接收數(shù)據(jù)與本地PN序列相關(guān)；對相關(guān)值進行處理，得到各峰值和峰值位置并計算當(dāng)前幀的預(yù)選峰值和預(yù)選峰值位置；其特征在于，所述方法還包括以下步驟基于前幀的預(yù)選峰值位置計算當(dāng)前幀的峰值位移，和/或預(yù)估當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置；把當(dāng)前幀的峰值位移和/或預(yù)估峰值位置與當(dāng)前幀的各峰值位置力口以匹西己；對匹配的結(jié)果進行匹配檢測，以產(chǎn)生鎖定信號。優(yōu)選地，所述鎖定信號的產(chǎn)生之前還包括以下步驟依據(jù)匹配^r測到的匹配結(jié)果，設(shè)置置信纟企測；當(dāng)置信檢測滿足置信閾值時，輸出鎖定信號。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種相關(guān)峰值處理中鎖定系統(tǒng)，包括相關(guān)單元，4巴接收數(shù)據(jù)和本地PN序列進行相關(guān)；相關(guān)值處理單元，依據(jù)相關(guān)結(jié)果計算當(dāng)前幀的預(yù)選峰值和預(yù)選峰值位置；其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括峰值位置匹配單元，其中包括峰值位移預(yù)估模塊，基于前幀的預(yù)選峰值位置計算當(dāng)前幀的峰值位移，和/或預(yù)估當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置；匹配模塊，把峰值位移和/或預(yù)估峰值位置與當(dāng)前幀的各峰值位置力口以匹酉己；匹配檢測器模塊，對匹配結(jié)果進行匹配檢測，以輸出鎖定信號。優(yōu)選地，所述峰值位置匹配單元還包括置信檢測模塊，其中依據(jù)匹配檢測到的匹配結(jié)果，設(shè)置置信檢測；當(dāng)置信檢測滿足置信閾值時，然后輸出鎖定信號。本發(fā)明提供了一種新的相關(guān)峰值處理中鎖定方法及其系統(tǒng)，具有更好地穩(wěn)定性和可靠性。下面將參照附圖對本發(fā)明的具體實施方案進行更詳細的說明，其中圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明的峰值匹配單元結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明的采樣時鐘同步峰值處理單元結(jié)構(gòu)圖；以及圖4是本發(fā)明的一種信道沖激響應(yīng)函數(shù)圖。具體實施例方式在具體說明本發(fā)明的相關(guān)峰值處理中鎖定方法及系統(tǒng)之前，首先對其中的相關(guān)參數(shù)進行說明。設(shè)每幀幀長為N，對應(yīng)的第i個信號幀相關(guān)值為預(yù)選峰值p,，^"及其在預(yù)選峰值位置/,."d定義如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中A為設(shè)定的閾值系數(shù)，其所采用的值范圍為(1,3)。A,maxi,A)ax2,A,max3，…分別為第i個信號幀最大峰值位置，第二大峰值位置，第三大峰值位置，....。7'，〃。是采樣時鐘同步方案參考峰值位置。idx為相關(guān)值A(chǔ)^對應(yīng)的位置。7'./〃"是幀同步方案參考峰值位置。圖1示出本發(fā)明同步的相關(guān)峰值處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖l所示，該系統(tǒng)包括相關(guān)單元、相關(guān)值處理單元、峰值位置匹配單元、采樣時鐘同步峰值處理單元和幀同步峰值處理單元。相關(guān)單元把接收數(shù)據(jù)和本地PN序列進行相關(guān)，得到信號幀相關(guān)值A(chǔ)''"及其位置idx。相關(guān)值處理單元對相關(guān)值進行處理，得出預(yù)選峰值及其位置，和A,ma"，A，max2,A)ax3,…。其中預(yù)選峰值p,,pe。/是各個峰值中的一個<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>然后，相關(guān)值處理單元輸出A一，給采樣時鐘同步峰值處理單元；l命出々戸、,.咖"，,'咖x2，々max3，…給峰^直^f立置匹酉己單元；專命出給幀同步峰值處理單元。峰值位置匹配單元根據(jù)前幀的預(yù)選峰值位置計算當(dāng)前幀的峰值位移，和/或預(yù)估當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置，并且將結(jié)合當(dāng)前幀中各峰值位置進行匹配判斷，然后根據(jù)匹配情況輸出鎖定信號給采樣時鐘同步峰值處理單元和幀同步峰值處理單元。采樣時鐘同步峰值處理單元根據(jù)輸入的A—,7'.—，A，，idx及l(fā)ock信號輸出峰值位置^/。，^/。是采樣時鐘同步方案參考峰值位置。幀同步峰值處理單元根據(jù)輸入的7'.—及l(fā)ock信號輸出峰值位置A,細，、細是幀同步方案參考峰值位置。圖2示出圖1的峰值匹配單元的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，峰值位置匹配單元包括峰值位移預(yù)估模塊，若干匹配模塊，匹配檢測器。其中，峰值位移預(yù)估模塊，基于前幀的,.—值輸出"—；匹配模塊對X?！?,,"一,/,，2,/,，3,...進行匹配判斷；匹配檢測器模塊檢測所有匹配模塊是否有真的情況；輸出鎖定信號。在一個實施例中，在輸出鎖定信號之前添加一置信檢測模塊，對每一幀匹配檢測器模塊的輸出值進行統(tǒng)計，當(dāng)統(tǒng)計滿足一定置信條件時才輸出鎖定信號，以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。峰值位移預(yù)估模塊的具體工作及實現(xiàn)過程如下A.首先結(jié)合信道沖擊響應(yīng)函數(shù)加以:沈明圖4示出本發(fā)明的一種信道沖激響應(yīng)函數(shù)圖。如圖4所示，h(n)為信道沖激響應(yīng)函數(shù)。由于信道幅度函數(shù)只有一個峰值，其對應(yīng)的相關(guān)峰值也是唯一的，基于前幀的相關(guān)峰值位置就可以準確預(yù)估當(dāng)前峰值位置。用預(yù)估值與電路中的實際值比較可以判定該峰值位置是否是可信的。在多徑情況下，尤其是條件苛刻的Odb-echo情況，由于信道中往往存在兩條能量相近的徑，這種徑對應(yīng)的相關(guān)峰值相近，這意味著7'，—對應(yīng)的徑并不是唯一的。假設(shè)信道中有兩條能量相近的強徑h(O)，h(l)(其余徑都為0),在一段時間內(nèi)，|h(0)|>|h(l)|,,，—對應(yīng)的強徑為h(O)，由于信道是時變的，在某個時刻lh(O)卜lh(l)l,此時7'.—對應(yīng)的強徑為h(l)。顯然基于h(O)得出的7'，—值不能判定該峰值位置是否是可信的。，7,.歸2，A,max3，…信號就可以有效地解決該問題，同樣對于如上情況，當(dāng)lh(O)l叫h(l)l時，h(0)和h(l)對應(yīng)的峰值位置為A，2，/,，，，基于前幾幀；""的值可與/，u匹配，可證明該峰值位置是可信的。B.整體工作過程及實現(xiàn)根據(jù)相關(guān)標準，基于前幀的相關(guān)峰值位置可以準確預(yù)估出當(dāng)前峰值位置(這里說的前幀可以指前幾幀中的滿足相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系的某些幀)?；谇皫念A(yù)選峰值位置,.—，可以得到對應(yīng)的前幀的預(yù)選峰值位移；由該峰值位移量，可以得到當(dāng)前幀的峰值位移量；當(dāng)前幀的峰值位移量結(jié)合前幀的預(yù)選峰值，預(yù)估當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置；并由這個預(yù)估值和實際值進行匹配判斷。在另外一個實施例中，匹配判斷不直接計算預(yù)估峰值位置，而以當(dāng)前幀峰值位移量為核心，輔以前幀的預(yù)選峰值位置和當(dāng)前幀的各峰值位置進行匹配判斷。在其他實施例中，位移量也可在系統(tǒng)滿足置信條件后進行鎖定，由系統(tǒng)自動生成。以連續(xù)的前兩幀為例，根據(jù)前一幀的峰值位置位移S,—,=/,——A-/,一2-可以得出本幀對應(yīng)的峰值位移S,同時保存上一幀預(yù)選峰值位置,再根據(jù)/,，—=S,+/M,—的值可以得到峰值位移預(yù)估模塊輸出的。'理想條件下，有如下關(guān)系式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>在實際信道中，總有一個I(I的值取/,,—/,一,/，2,/，3,...)能滿足如下關(guān)系式在理想信道下，以中國數(shù)字電^L地面標準(GB20600-2006)正結(jié)構(gòu)為例，當(dāng)前幀峰值位移S,和上一幀峰值位移S,—,關(guān)系如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>c.以連續(xù)的前兩幀為例具體說明其幾種實施例實現(xiàn)的函數(shù)關(guān)系以連續(xù)的前兩幀為例，進一步說明在不同的實施例中峰值位移預(yù)估模塊輸入與輸出關(guān)系及中間處理的具體實現(xiàn)包括如下情況1.輸入是當(dāng)前幀預(yù)選峰值位置7'.—，輸出是當(dāng)前幀峰值位移S,和上一幀預(yù)選峰值位置。根據(jù)保存下來的前兩幀的預(yù)選峰值位置和/,一2,—可知<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>對于固定的幀結(jié)構(gòu)而言，根據(jù)前一幀峰值位移《_,可以得到本幀峰值位移S,。2.輸入是當(dāng)前幀預(yù)選峰值位置7'.—，輸出是預(yù)估的當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置％—;根據(jù)保存下來的前兩幀的預(yù)選峰值位置/,—和/,_2，—可知<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>對于固定的幀結(jié)構(gòu)而言，根據(jù)前一幀峰值位移&可以得到本幀峰值位移S,。由=S,+/,_,，—可以預(yù)估出當(dāng)前幀的峰值位置。3.輸入是當(dāng)前幀預(yù)選峰值位置7'.—,輸出是自動生成的當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置X?！?；lock=0時，峰值位移預(yù)估模塊輸出實現(xiàn)可根據(jù)1或2得出。1ock4時，此時S,的值可直接由S,4產(chǎn)生。對l和2方法的s,進行替代。以上三種實現(xiàn)方式的輸出量基于如下幾個關(guān)系1)S,與&關(guān)系，主要是由信號幀結(jié)構(gòu)決定的。3)+/,—匹配檢測器模塊檢測所有匹配模塊是否有真的情況。置信檢測模塊對每一幀匹配檢測器模塊的輸出值進行統(tǒng)計，當(dāng)匹配檢測器模塊檢測到匹配模塊有匹配時，置信檢測模塊內(nèi)置信計數(shù)器則加1，否則減1，當(dāng)置信計數(shù)器大于閾值時給出鎖定信號。即lock-l。圖3示出圖1的采樣時鐘同步峰值處理單元結(jié)構(gòu)圖。采樣時鐘同步峰值處理單元根據(jù)輸入的凡'""，7',、A'必，idx及1ock信號輸出峰值位置7,.—,7^。是采樣時鐘同步方案參考峰值位置；在恒定4言道下，當(dāng)專命入的lock=l時，7w。=A.""。采樣時鐘同步算法理論基礎(chǔ)是強徑超前和滯后相關(guān)輸出分布應(yīng)該近似。的選擇是通過閾值法，隨著信道不斷變化，/,、,w對應(yīng)的相關(guān)值衰減到很小時就會導(dǎo)致采樣時鐘同步算法失效。另外/，，。t的頻繁變化會導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定?；诜治?，采樣時鐘同步的峰值并不需要代表最強徑，如果其強度在一定容忍范圍之內(nèi)，該峰值位置依舊可以作為采樣時鐘同步的峰值參考位置。當(dāng)強度超出容忍范圍，用替代峰值位置替代當(dāng)前峰值位置。如圖3所示，采樣時鐘同步峰值處理單元包括比較選擇器1、選擇器2、峰值位置輸出模塊3和比較器4。比較選擇器1根據(jù)/,+,。和idx以及凡.""，加以比較選擇，輸出給選擇器2并輸出p一給比較器4。比較器4依據(jù)p,:—和凡.，進行閾值的判斷，并把判斷的結(jié)果送給選擇器2。具體地說，比較器4判斷相關(guān)值p;—對應(yīng)的位置/;—是否可信，即a,—值是否大于閾值來完成。當(dāng)a:—大于閾值說明值可信，選擇器2輸出，反之則輸出、—。選擇器2依據(jù)選擇器i輸出的/;p^和比較器4閾值判斷的結(jié)果以及A，4進行選擇。如果閾值判斷可信，輸出/,:,，t;否則，輸出/峰值位置輸出模塊3再根據(jù)選擇器2的輸出和lock信號，輸出A.s/。。在一個例子中，峰值位置輸出模塊3為一個寄存器，只不過該寄存器每幀周期只更新一次，該寄存器輸出值為；/。。接下來，對幀同步峰值處理單元進行描述。幀同步峰值處理單元根據(jù)輸入的7'.""及l(fā)ock信號輸出峰值位置，7'、/""是幀同步方案參考峰值位置。幀同步峰值處理單元主要是輸出穩(wěn)定的峰值位置7'.勿"，以免7'.勿"頻繁的變化造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。當(dāng)1ocl^-l時，如果/,—,—一，則置信計數(shù)器加l，否則減l，當(dāng)置信計數(shù)器大于一定值時，=,否則/,,—=/,、一。PN595模式下實施例以PN595模式下中國數(shù)字電視地面標準(GB20600-2006)接收機系統(tǒng)為例，接收數(shù)據(jù)采用PN595，加以說明該方法及系統(tǒng)。1.設(shè)定本地序列，將接收數(shù)據(jù)與本地序列相關(guān)，輸入到相關(guān)處理單元；2.相關(guān)處理單元對當(dāng)前幀相關(guān)值進行處理，輸出,7"""給采樣時鐘同步峰值處理單元；輸出7"""給幀同步峰值處理單元；專lr出，A'.maxl，々歸"給峰^直匹西己單元；3.檢驗(/,,—==II(/,—==/,，2)，如果值為1則置信計數(shù)器加l，否則減l，當(dāng)置信計幾器大于？時，lock==l;4.在當(dāng)前幀中尋找滿足1的idx對應(yīng)的最大相關(guān)值a一，判斷a，一/p^是否大于1/2,如果是采樣時鐘同步參考峰值=，否則輸出'》=;當(dāng)1ock--l時，輸出。5.如果7'-'./""==々w",則置信計數(shù)器加l,否則減l,當(dāng)置信計凄史器大于3時，7'.勿"=，否則7'.勿"=7'."*。當(dāng)i0Ck==i時，i命出勿"。以上對本發(fā)明的具體描述旨在說明具體實施方案的實現(xiàn)方式，不能理解為是對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以在詳述的實施方案的基礎(chǔ)上做出各種變體，這些變體均應(yīng)包含在本發(fā)明的構(gòu)思之內(nèi)。本發(fā)明所要求保護的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進行限制。權(quán)利要求1.一種相關(guān)峰值處理中鎖定方法，包括以下步驟將接收數(shù)據(jù)與本地PN序列相關(guān)；對相關(guān)值進行處理，得到各峰值和峰值位置并計算當(dāng)前幀的預(yù)選峰值和預(yù)選峰值位置；其特征在于，所述方法還包括以下步驟基于前幀的預(yù)選峰值位置計算當(dāng)前幀的峰值位移，和/或預(yù)估當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置；把當(dāng)前幀的峰值位移和/或預(yù)估峰值位置與當(dāng)前幀的各峰值位置加以匹配；對匹配的結(jié)果進行匹配檢測，以產(chǎn)生鎖定信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖定方法，其特征在于，所述鎖定信號的產(chǎn)生之前還包括以下步驟依據(jù)匹配檢測到的匹配結(jié)果，設(shè)置置信檢測；當(dāng)置信檢測滿足置信閾值時，輸出鎖定信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎖定方法，其特征在于，所述匹配檢測采用把匹配結(jié)果相或的方式。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎖定方法，其特征在于，所述當(dāng)前幀的峰值位移，在判斷系統(tǒng)的鎖定信號為真時，可依據(jù)固定的幀結(jié)構(gòu)下前后幀之間的>[立移關(guān)系由系統(tǒng)自動生成。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎖定方法，其特征在于，所述當(dāng)前幀的預(yù)選峰值及預(yù)選峰值位置的計算通過以下步驟比較同一幀的各峰值相關(guān)值與前一相關(guān)值峰值之比是否超過第二閾值，若超過，則把該相關(guān)值峰值暫時賦值為預(yù)選峰值；如沒有超過，繼續(xù)下一峰值的比較；對該幀的所有峰值都進行比較，直到最終確定預(yù)選峰值及預(yù)選峰值位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖定方法，其特征在于，所述的匹配判斷依據(jù)匹配關(guān)系表達式，判斷各峰值位置與輸入值是否滿足該匹配關(guān)系表達式。7.—種相關(guān)峰值處理中鎖定系統(tǒng)，包括相關(guān)單元，把接收數(shù)據(jù)和本地PN序列進行相關(guān)；相關(guān)值處理單元，依據(jù)相關(guān)結(jié)果計算當(dāng)前幀的預(yù)選峰值和預(yù)選峰值位置；其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括峰值位置匹配單元，其中包括峰值位移預(yù)估模塊，基于前幀的預(yù)選峰值位置計算當(dāng)前幀的峰值位移，和/或預(yù)估當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置；匹配模塊，把峰值位移和/或預(yù)估峰值位置與當(dāng)前幀的各峰值位置力口以匹酉己；匹配檢測器模塊，對匹配結(jié)果進行匹配檢測，輸出鎖定信號。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎖定系統(tǒng)，其特征在于，所述峰值位置匹配單元還包括置信檢測模塊，其中依據(jù)相或后的匹配結(jié)果，設(shè)置置信檢測；當(dāng)置信檢測滿足置信閾值時，然后輸出鎖定信號。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鎖定系統(tǒng)，其特征在于，所述峰值位移預(yù)估模塊在獲取當(dāng)前幀的峰值位移時可由判斷系統(tǒng)的鎖定信號為真時，位移量可依據(jù)固定的幀結(jié)構(gòu)下前后幀之間的位移關(guān)系，由系統(tǒng)自動生成。10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鎖定系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)值處理單元對當(dāng)前幀的預(yù)選峰值及預(yù)選峰值位置的選擇采用下列方式計算比較同一幀的各峰值相關(guān)值與前一相關(guān)值峰值之比是否超過第二閾值，若超過，則把該相關(guān)值峰值暫時賦值為預(yù)選峰值；如沒有超過，繼續(xù)下一峰值的比較；對該幀的所有峰值都進行比較，直到最終確定預(yù)選峰值及預(yù)選峰值位置。全文摘要本發(fā)明披露了一種相關(guān)峰值處理中鎖定方法和系統(tǒng)。所述的系統(tǒng)包括相關(guān)單元，把接收數(shù)據(jù)和本地PN序列進行相關(guān)；相關(guān)值處理單元，依據(jù)相關(guān)值計算當(dāng)前幀的預(yù)選峰值和預(yù)選峰值位置；峰值位置匹配單元，其中包括峰值位移預(yù)估模塊，基于前幀的預(yù)選峰值位置計算當(dāng)前幀的峰值位移，和/或預(yù)估當(dāng)前幀的預(yù)估峰值位置；匹配模塊，把峰值位移和/或預(yù)估峰值位置與當(dāng)前幀的各峰值位置加以匹配；匹配檢測器模塊，對得到的匹配結(jié)果相或，輸出鎖定信號。該方法和系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，更好的解決了數(shù)字通信同步中信號幀相關(guān)峰值處理中的鎖定問題。文檔編號H04B1/707GK101304402SQ20081011581公開日2008年11月12日申請日期2008年6月30日優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日發(fā)明者波洪申請人:北京海爾集成電路設(shè)計有限公司