專(zhuān)利名稱(chēng)：基于dtmb系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體廣播技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí) 頻同步聯(lián)合估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
2006年8月30日，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)發(fā)布了數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) DMB-TH0該標(biāo)準(zhǔn)的基本特點(diǎn)是將OFDM調(diào)制與擴(kuò)頻通信相結(jié)合，采用了單、多載波兩種調(diào)制 方式，其中多載波調(diào)制使用了時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TDS-OFDM)核心技術(shù)，它在幀結(jié)構(gòu)上 區(qū)別于普通的OFDM技術(shù)，用偽隨機(jī)(PN)碼幀頭代替了傳統(tǒng)的循環(huán)前綴保護(hù)間隔，用PN幀 同步頭進(jìn)行時(shí)域同步，包括幀同步、頻率同步、定時(shí)同步、信道估計(jì)和跟蹤相位噪聲等，從而 避免在幀體內(nèi)部插入大量導(dǎo)頻，提高了傳輸效率，具有頻譜利用率高、獲得同步時(shí)間短和抗 多徑衰落的特點(diǎn)。不象單載波系統(tǒng)中載波頻率的偏移只會(huì)對(duì)接收信號(hào)產(chǎn)生一定的衰減和相位旋轉(zhuǎn)， 多載波系統(tǒng)尤其是采用正交頻分復(fù)用的多載波系統(tǒng)，對(duì)同步要求十分苛刻。因此，在接收端 需要有一個(gè)有效的同步算法來(lái)降低載波間干擾(ICI)和符號(hào)間干擾(ISI)，保證傳輸數(shù)據(jù) 的可靠接收。因而，在接收端需要做如下同步(1)正確檢測(cè)及確定幀頭模式；(2)估計(jì)出 幀頭位置；(3)估計(jì)并補(bǔ)償載波頻率偏移；(4)估計(jì)接收到的當(dāng)前信號(hào)幀的幀序號(hào)；(5)校 正接收端的采樣時(shí)鐘頻率和相位偏移。傳統(tǒng)的模式檢測(cè)和粗符號(hào)定時(shí)同步是基于多模式PN序列的；目前對(duì)載波頻率偏 移同步方法主要有基于前導(dǎo)符的時(shí)域或頻域相關(guān)載波同步方法、基于循環(huán)前綴的最大似然 載波同步方法以及基于導(dǎo)頻的頻域相關(guān)載波同步方法等；而符號(hào)定時(shí)同步方法主要有基于 前導(dǎo)符的符號(hào)定時(shí)同步方法以及基于循環(huán)前綴的符號(hào)定時(shí)同步方法等。上述同步方法主要 存在以下問(wèn)題
(1)傳統(tǒng)的模式檢測(cè)和粗符號(hào)定時(shí)同步是基于多模式PN序列的，即將接收數(shù)據(jù)與本地 PN序列相關(guān)進(jìn)行模式檢測(cè)和粗符號(hào)定時(shí)同步，其中本地PN序列可以有多種構(gòu)造形式，這種 方法占有資源大，耗時(shí)長(zhǎng)，并且只適用于小頻偏環(huán)境，估計(jì)出的符號(hào)位置誤差較大；
(2)有些載波頻偏估計(jì)方法中，要么頻率捕捉范圍有限，要么不能抵抗多徑；而當(dāng)存在 較大的載波偏差或多徑信道惡劣時(shí)，傳統(tǒng)的符號(hào)同步方法性能會(huì)嚴(yán)重下降；
(3)在一個(gè)接收系統(tǒng)中，需要同時(shí)具備模式檢測(cè)、載波頻偏估計(jì)、幀頭位置估計(jì)、幀序號(hào) 估計(jì)等方法，每一種方法在接收系統(tǒng)中均可以是一個(gè)獨(dú)立的模塊，這樣每個(gè)模塊的有效性 都有前提，而整體聯(lián)合估計(jì)才更接近于實(shí)際接收系統(tǒng)，從而能夠全面考慮其每個(gè)方法的干 擾及局限因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方 法，該方法有利于實(shí)現(xiàn)運(yùn)算數(shù)據(jù)和參數(shù)的共享，減少運(yùn)算量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻 同步聯(lián)合估計(jì)方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)
步驟1 對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)自相關(guān)處理以進(jìn)行幀頭模式識(shí)別，得到幀頭模式，并將幀 頭模式信息傳至本地PN發(fā)生器；
步驟2 基于步驟1的滑動(dòng)自相關(guān)結(jié)果進(jìn)行幀頭位置粗估計(jì)，得到幀頭位置粗估計(jì)值， 并將幀頭位置粗估計(jì)值傳回接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；
步驟3 本地PN發(fā)生器根據(jù)步驟1得出的幀頭模式產(chǎn)生匹配幀頭模式的零相位的PN序 列A，基于所述PN序列A采用可變步長(zhǎng)掃頻方法進(jìn)行載波頻偏粗估計(jì)，得到載波大頻偏估計(jì) 值；
步驟4:對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行載波大頻偏補(bǔ)償，然后將補(bǔ)償載波大頻偏后的接收數(shù)據(jù)與所 述PN序列A進(jìn)行相關(guān)，估計(jì)出幀序號(hào)，并將相位信息傳送至本地PN發(fā)生器；本地PN發(fā)生器 產(chǎn)生匹配幀頭模式匹配相位的PN序列B，接收數(shù)據(jù)與所述PN序列B再次進(jìn)行相關(guān)，得到幀 頭位置細(xì)估計(jì)值，并將幀頭位置細(xì)估計(jì)值傳回接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；
步驟5 根據(jù)步驟4得到的幀頭位置細(xì)估計(jì)值，對(duì)補(bǔ)償載波大頻偏后的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行自 相關(guān)，得到載波頻偏細(xì)估計(jì)值；將載波大頻偏估計(jì)值與載波頻偏細(xì)估計(jì)值相加便得到最終 的載波頻偏估計(jì)值。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提出的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了幀頭模式識(shí) 別及幀頭位置粗估計(jì)、載波大頻偏估計(jì)、幀序號(hào)估計(jì)及符號(hào)位置細(xì)估計(jì)和載波頻偏細(xì)估計(jì) 在接收機(jī)中的整體聯(lián)合，具有執(zhí)行的同一性、運(yùn)算數(shù)據(jù)和參數(shù)的共享性，且由幀頭模式識(shí)別 模塊估計(jì)出的幀頭粗位置，為后續(xù)的同步估計(jì)模塊減少了運(yùn)算量。此外，該聯(lián)合估計(jì)方法能 夠抵抗大頻偏的干擾，在惡劣多徑的信道環(huán)境，具有較好的同步性能。


圖1是本發(fā)明時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法的實(shí)施框圖。圖2是現(xiàn)有的DTMB系統(tǒng)中的信號(hào)幀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是現(xiàn)有的DTMB系統(tǒng)中的幀頭PN420序列的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是現(xiàn)有的DTMB系統(tǒng)中的幀頭PN945序列的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明中幀頭模式識(shí)別及幀頭位置粗估計(jì)的實(shí)施框圖。圖6是本發(fā)明中幀頭位置估計(jì)在不同SNR、不同多徑信道下的仿真MSE圖。圖7是本發(fā)明中載波頻偏估計(jì)在不同SNR、不同多徑信道下的仿真MSE圖。圖8是本發(fā)明實(shí)例中的仿真參數(shù)取值圖。圖9是本發(fā)明實(shí)例中在不同SNR、不同多徑信道下的平均殘余頻偏絕對(duì)值的仿真 結(jié)果圖。圖10是本發(fā)明實(shí)例中幀序號(hào)估計(jì)在不同SNR、不同多徑信道下的準(zhǔn)確概率的仿真 結(jié)果圖。圖11是本發(fā)明實(shí)例中模式識(shí)別在不同SNR、不同多徑信道下的準(zhǔn)確概率的仿真結(jié) 果圖。圖12是本發(fā)明實(shí)例中仿真采用的多徑信道模型參數(shù)取值圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，如圖1所示，按如 下步驟進(jìn)行時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)
步驟1 對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)自相關(guān)處理以進(jìn)行幀頭模式識(shí)別，得到幀頭模式，并將幀 頭模式信息傳至本地PN發(fā)生器；
步驟2 基于步驟1的滑動(dòng)自相關(guān)結(jié)果進(jìn)行幀頭位置粗估計(jì)，得到幀頭位置粗估計(jì)值， 并將幀頭位置粗估計(jì)值傳回接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；
步驟3:本地PN發(fā)生器根據(jù)步驟1得出的幀頭模式產(chǎn)生匹配幀頭模式的零相位的PN序 列A，基于所述PN序列A采用可變步長(zhǎng)掃頻方法進(jìn)行載波頻偏粗估計(jì)，得到載波大頻偏估計(jì) 值；
步驟4:對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行載波大頻偏補(bǔ)償，然后將補(bǔ)償載波大頻偏后的接收數(shù)據(jù)與所 述PN序列A進(jìn)行相關(guān)，估計(jì)出幀序號(hào)，并將相位信息傳送至本地PN發(fā)生器；本地PN發(fā)生器 產(chǎn)生匹配幀頭模式匹配相位的PN序列B，接收數(shù)據(jù)與所述PN序列B再次進(jìn)行相關(guān)，得到幀 頭位置細(xì)估計(jì)值，并將幀頭位置細(xì)估計(jì)值傳回接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；
步驟5 根據(jù)步驟4得到的幀頭位置細(xì)估計(jì)值，對(duì)補(bǔ)償載波大頻偏后的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行自 相關(guān)，得到載波頻偏細(xì)估計(jì)值；將載波大頻偏估計(jì)值與載波頻偏細(xì)估計(jì)值相加便得到最終 的載波頻偏估計(jì)值。步驟1 幀頭模式識(shí)別
在DTMB標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定三種信號(hào)幀格式，一個(gè)信號(hào)幀由幀體和幀頭兩部分時(shí)域信號(hào)組 成，幀體都由3780個(gè)符號(hào)組成，如圖2所示；同時(shí)規(guī)定了三種模式的PN幀頭，分別為420， 595，945模式。如圖3、圖4所示，PN420和PN945序列都包含一個(gè)前同步序列(PN420的為 82個(gè)符號(hào)，PN945的為217個(gè)符號(hào))和一個(gè)后同步序列(PN420的為83個(gè)符號(hào)，PN945的為 217個(gè)符號(hào))，該兩種幀頭模式適用于多載波系統(tǒng)；PN595序列適用于單載波系統(tǒng)；本發(fā)明的 同步估計(jì)只針對(duì)多載波系統(tǒng)的兩種幀頭模式PN420和PN945進(jìn)行處理。數(shù)字電視接收機(jī)的關(guān)鍵部分是同步與定時(shí)，而同步與定時(shí)的前提需要已知幀頭保 護(hù)間隔模式，所以當(dāng)發(fā)射端的幀頭保護(hù)間隔模式未知時(shí)，接收機(jī)就需要在沒(méi)有任何同步與 定時(shí)的情況下正確檢測(cè)和確定系統(tǒng)幀頭模式，以便進(jìn)行后續(xù)的解調(diào)。傳統(tǒng)的模式檢測(cè)和粗 符號(hào)定時(shí)同步是基于多模式PN序列的，即將接收數(shù)據(jù)與本地PN序列相關(guān)進(jìn)行模式檢測(cè)和 粗符號(hào)定時(shí)同步。其中本地PN序列可以有多種構(gòu)造方法，可以分別用420、595和945三種 PN序列首尾相接，形成串行的PN多模式序列，也可以用420、595和945疊加起來(lái)形成并行 的PN多模式序列，還可以用420、595和945形成混合多模式序列。用該序列與接收數(shù)據(jù)進(jìn) 行相關(guān)運(yùn)算，根據(jù)峰值位置關(guān)系判斷幀頭模式和粗估計(jì)出幀頭的位置。但這種方法占有資 源大，耗時(shí)長(zhǎng)，并且只適用于小頻偏環(huán)境。在此采用對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)自相關(guān)的方法來(lái)進(jìn) 行幀頭模式檢測(cè)，這樣能夠排除多徑帶來(lái)的干擾。在步驟1中，幀頭模式識(shí)別方法采用對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行三窗口的滑動(dòng)自相關(guān)處理來(lái) 檢測(cè)，如圖5所示，滑動(dòng)自相關(guān)所得相關(guān)值為
1 1-1
Ε μ)^^n)/^ +MiIn==O7IZ-'(1)
其中，K )表示接收到的信號(hào)，鞏《)表示進(jìn)行自相關(guān)處理的輸出結(jié)果。第一路相關(guān)窗幀頭為420模式，相關(guān)長(zhǎng)度為165個(gè)符號(hào)，間隔255個(gè)符號(hào)，即￡ =165，Ni =255 ；第二路相 關(guān)窗幀頭為595模式，相關(guān)長(zhǎng)度為595個(gè)符號(hào)，間隔4375個(gè)符號(hào)，即L =595, Ni =4375 ；第
三路相關(guān)窗幀頭為945模式，相關(guān)長(zhǎng)度為434個(gè)符號(hào)，間隔511個(gè)符號(hào)，即￡ =434, Ni =511。比較一幀內(nèi)三路相關(guān)窗的輸出結(jié)果的絕對(duì)值，最大值所在的相關(guān)器對(duì)應(yīng)的幀頭模 式判定為當(dāng)前幀的幀頭模式，后續(xù)的數(shù)據(jù)幀均采用該幀頭模式；考慮噪聲對(duì)相關(guān)器的影響， 為避免出現(xiàn)虛警(當(dāng)幀頭模式錯(cuò)誤時(shí)判決為正確)和漏警(當(dāng)幀頭模式正確時(shí)判決為錯(cuò)誤)， 對(duì)判定結(jié)果進(jìn)行記錄，如果連續(xù)m幀皆判定為同一個(gè)幀頭模式，則確定系統(tǒng)模式為該模式， 確定為該模式后，如果在連續(xù)η幀中，有不一致的幀頭模式判定結(jié)果，則需要重新進(jìn)行幀頭 模式識(shí)別，直至連續(xù)m幀皆判定為同一個(gè)幀頭模式，才重新確定系統(tǒng)模式為該模式。步驟2 幀頭位置粗估計(jì)
幀頭位置粗估計(jì)是基于PN序列的相關(guān)性來(lái)進(jìn)行的，可采用接收數(shù)據(jù)與本地PN相關(guān)，若 采用本地PN與接收數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)會(huì)有以下兩種現(xiàn)象出現(xiàn)由于大頻偏的作用峰值位 置不太明顯，不適合于提取符號(hào)起始位置信息；當(dāng)前OFDM符號(hào)PN相位與本地PN相位不一 致，由所得到相關(guān)峰值提取符號(hào)起始位置信息時(shí)符號(hào)定時(shí)位置的誤差較大，后端在進(jìn)行掃 頻、定時(shí)以及細(xì)符號(hào)定時(shí)同步時(shí)均需擴(kuò)大搜索范圍，這樣會(huì)導(dǎo)致硬件實(shí)現(xiàn)中浪費(fèi)大量資源， 故在此仍采用對(duì)接收數(shù)據(jù)自身進(jìn)行前后滑動(dòng)相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行符號(hào)位置粗估計(jì)，因此，在步 驟1完成后，即幀頭模式確定后，可對(duì)該模式所對(duì)應(yīng)的相關(guān)器的相關(guān)輸出進(jìn)行幀頭位置的 尋找。一般說(shuō)來(lái)，在多徑中，主徑一般時(shí)延最小且衰減幅度最大，因而，利用求導(dǎo)的方法 尋找第一相關(guān)峰對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置，在離散系統(tǒng)中，可以進(jìn)行數(shù)字求導(dǎo)的數(shù)值等效，對(duì)幀頭模式
所對(duì)應(yīng)的相關(guān)器中的相關(guān)結(jié)果進(jìn)行求導(dǎo)，導(dǎo)數(shù)< 為
先取門(mén)限巧等于一幀內(nèi)的最大值的若干倍，如果在時(shí)刻且
即可判斷出^時(shí)刻得到相關(guān)峰，而f的取值為
權(quán)利要求
1.一種基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，其特征在于按如下步 驟進(jìn)行時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)步驟1 對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)自相關(guān)處理以進(jìn)行幀頭模式識(shí)別，得到幀頭模式，并將幀 頭模式信息傳至本地PN發(fā)生器；步驟2 基于步驟1的滑動(dòng)自相關(guān)結(jié)果進(jìn)行幀頭位置粗估計(jì)，得到幀頭位置粗估計(jì)值， 并將幀頭位置粗估計(jì)值傳回接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；步驟3 本地PN發(fā)生器根據(jù)步驟1得出的幀頭模式產(chǎn)生匹配幀頭模式的零相位的PN序 列A，基于所述PN序列A采用可變步長(zhǎng)掃頻方法進(jìn)行載波頻偏粗估計(jì)，得到載波大頻偏估計(jì) 值；步驟4:對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行載波大頻偏補(bǔ)償，然后將補(bǔ)償載波大頻偏后的接收數(shù)據(jù)與所 述PN序列A進(jìn)行相關(guān)，估計(jì)出幀序號(hào)，并將相位信息傳送至本地PN發(fā)生器；本地PN發(fā)生器 產(chǎn)生匹配幀頭模式匹配相位的PN序列B，接收數(shù)據(jù)與所述PN序列B再次進(jìn)行相關(guān)，得到幀 頭位置細(xì)估計(jì)值，并將幀頭位置細(xì)估計(jì)值傳回接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；步驟5 根據(jù)步驟4得到的幀頭位置細(xì)估計(jì)值，對(duì)補(bǔ)償載波大頻偏后的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行自 相關(guān)，得到載波頻偏細(xì)估計(jì)值；將載波大頻偏估計(jì)值與載波頻偏細(xì)估計(jì)值相加便得到最終 的載波頻偏估計(jì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，其特 征在于在步驟1中，幀頭模式識(shí)別方法采用對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行三窗口的滑動(dòng)自相關(guān)處理來(lái) 檢測(cè)第一路相關(guān)窗幀頭為420模式，相關(guān)長(zhǎng)度為165個(gè)符號(hào)，間隔255個(gè)符號(hào)；第二路相關(guān) 窗幀頭為595模式，相關(guān)長(zhǎng)度為595個(gè)符號(hào)，間隔4375個(gè)符號(hào)；第三路相關(guān)窗幀頭為945模 式，相關(guān)長(zhǎng)度為434個(gè)符號(hào)，間隔511個(gè)符號(hào)；比較一幀內(nèi)三路相關(guān)窗的輸出結(jié)果的絕對(duì)值， 最大值所在的相關(guān)器對(duì)應(yīng)的幀頭模式判定為當(dāng)前幀的幀頭模式，后續(xù)的數(shù)據(jù)幀均采用該幀 頭模式；對(duì)判定結(jié)果進(jìn)行記錄，如果連續(xù)m幀皆判定為同一個(gè)幀頭模式，則確定系統(tǒng)模式為 該模式，確定為該模式后，如果在連續(xù)η幀中，有不一致的幀頭模式判定結(jié)果，則需要重新 進(jìn)行幀頭模式識(shí)別，直至連續(xù)m幀皆判定為同一個(gè)幀頭模式，才重新確定系統(tǒng)模式為該模 式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，其特 征在于在幀頭模式確定后，按如下方法進(jìn)行幀頭位置粗估計(jì)對(duì)幀頭模式所對(duì)應(yīng)的相關(guān)器中的相關(guān)結(jié)果進(jìn)行求導(dǎo)，導(dǎo)數(shù)‘為 先取門(mén)限A等于一幀內(nèi)的最大值的若干倍，如果在時(shí)刻λ , \R(k,m)\ S: 7；且 即可判斷出時(shí)刻得到相關(guān)峰,而f的取值為相關(guān)峰之間距離應(yīng)等于固定的符號(hào)數(shù)加上一定的容限，即要滿(mǎn)足
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，其 特征在于在步驟3中，對(duì)PN序列A加入歸一化的不同的載波頻偏，并分別與接收數(shù)據(jù)在幀 頭位置粗估計(jì)值前后一定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)段進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，420模式相關(guān)長(zhǎng)度為255個(gè)符號(hào)， 945模式相關(guān)長(zhǎng)度為511個(gè)符號(hào)，比較得到的相關(guān)值，取最大值所對(duì)應(yīng)加入的頻偏值為載波 大頻偏估計(jì)值，并將剩余頻偏控制在一定范圍內(nèi)，使之不影響后續(xù)幀同步的相關(guān)效果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，其特 征在于按如下方法對(duì)多載波的兩種幀頭模式進(jìn)行不同步長(zhǎng)的4層掃頻估計(jì)第一層加入 零頻偏，建立掃頻正、負(fù)頻偏掃頻結(jié)果數(shù)值組，第一個(gè)數(shù)值為零頻偏掃頻得到的相關(guān)值；第 二層加入不同步長(zhǎng)頻偏420模式為±3% ,945模式為± 2 ,其中& € ZKtl Φ 0，加入正 頻偏得到相關(guān)值與正頻偏掃頻結(jié)果數(shù)值組比較，加入負(fù)頻偏得到相關(guān)值與負(fù)頻偏掃頻結(jié)果 數(shù)值組比較，若相關(guān)峰值大于前一個(gè)掃頻結(jié)果叫倍，則認(rèn)為得到跟蹤頻偏值Λ，并跳至第四層，否則，增大6繼續(xù)掃頻，將每次相關(guān)峰值寫(xiě)入相應(yīng)的掃頻結(jié)果數(shù)值組；第三層加入不 同步長(zhǎng)頻偏420模式為±15￡2，945模式為±10 2，其中^為奇數(shù)，若相關(guān)值大于其頻偏掃頻 結(jié)果數(shù)值組中前一個(gè)或后一個(gè)數(shù)值的《2倍，若此時(shí)為420模式，則掃頻結(jié)束，得到頻偏粗估 計(jì)值，且剩余頻偏范圍為，若為945模式，則得到跟蹤頻偏值 ,跳至第四層，否則， 增大 2繼續(xù)掃頻；第四層確定繼續(xù)掃頻頻偏數(shù)值420模式為J1 ±12 ,945模式為力±5 , 得到的相關(guān)值與頻偏Λ的相關(guān)值比較，取最大值所加入的頻偏值為最終載波頻偏粗估計(jì)值 掃頻結(jié)束，若此時(shí)為420模式，剩余頻偏范圍為±12尤丑，若為945模式，剩余頻偏范 圍為。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，其 特征在于在步驟4中，按如下方法進(jìn)行幀序號(hào)估計(jì)預(yù)先定義一個(gè)PN序列的相位差查詢(xún) 表Wiasic Jndex，表中記錄連續(xù)兩個(gè)相位的PN和零相位PN相關(guān)峰值的位置差，該表作為幀 序號(hào)估計(jì)的依據(jù)；根據(jù)步驟1估計(jì)出的幀頭位置粗估計(jì)值，分別加上1個(gè)幀長(zhǎng)、2個(gè)幀長(zhǎng)，即 將接收到的連續(xù)三幀的幀頭位置附近的一定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)段與PN序列A進(jìn)行相關(guān)，分別取3個(gè)部分相關(guān)峰閾值2 為其該部分最大峰值的H咅(O < <1)，搜索并記錄下這3個(gè)部分相 關(guān)峰值大于7 的第一個(gè)峰位置；由前2個(gè)峰位置差來(lái)查詢(xún)PN相位差表Wiasicjndex，得到當(dāng)前信號(hào)幀的幀序號(hào)，并由后兩個(gè)峰位置差來(lái)驗(yàn)證幀序號(hào)估計(jì)的正確性，若后兩個(gè)峰位 置差與表中下一個(gè)值相等，則判定當(dāng)前信號(hào)幀的幀序號(hào)正確，若不相等，則重新估計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，其特征在于在步驟4中，按如下方法進(jìn)行幀頭位置細(xì)估計(jì)在得到幀序號(hào)后，由本地PN發(fā)生 器產(chǎn)生匹配模式匹配相位的PN序列B，與接收數(shù)據(jù)在幀頭位置粗估計(jì)值前后一定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)段進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，取閾值7 為該相關(guān)最大峰值的"倍(0<u <1)，搜索并記錄下大于 Th1的第一個(gè)相關(guān)峰位置，即為幀頭位置細(xì)估計(jì)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于DTMB系統(tǒng)多載波接收機(jī)的時(shí)頻同步聯(lián)合估計(jì)方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行步驟一進(jìn)行幀頭模式識(shí)別和幀頭位置粗估計(jì)；步驟二本地PN發(fā)生器產(chǎn)生匹配幀頭模式的零相位的PN序列A，采用可變步長(zhǎng)掃頻方法進(jìn)行載波頻偏粗估計(jì)；步驟三將補(bǔ)償載波大頻偏后的接收數(shù)據(jù)與PN序列A進(jìn)行相關(guān)，估計(jì)出幀序號(hào)；本地PN發(fā)生器產(chǎn)生匹配幀頭模式匹配相位的PN序列B，與接收數(shù)據(jù)再次進(jìn)行相關(guān)，得到幀頭位置細(xì)估計(jì)值；步驟四根據(jù)幀頭位置細(xì)估計(jì)值對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行自相關(guān)，得到載波頻偏細(xì)估計(jì)值；將載波大頻偏估計(jì)值與載波頻偏細(xì)估計(jì)值相加得到最終的載波頻偏估計(jì)值。該方法有利于實(shí)現(xiàn)運(yùn)算數(shù)據(jù)和參數(shù)的共享，減少運(yùn)算量。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102143117SQ20111008045
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者沈周鋒, 蘇凱雄, 邱雪霞, 郭里婷, 顏琳 申請(qǐng)人:福州大學(xué)