[发明专利]一种可对抗大延时扩展信道的信号捕获方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域的同步接收技术，尤其涉及一种可对抗大延时扩展信道的信号捕获方法。

背景技术

所谓信号捕获，就是指接收系统信号的初始同步过程。接收系统只有在获得初始同步后，再进行精细同步，并且在接收信号的过程中不断进行同步跟踪，才可以确保接收系统获得真正的信号同步。因此获得信号的初始同步是接收机同步系统的第一个处理步骤，也是十分重要的处理步骤。信号捕获的目的是获得粗略的信号同步位置，而非确切的信号同步位置。并且由于无线信道的多样性，某种信号捕获方法很难保证在所有信道环境下都能够获得确切的信号同步位置；或者说，针对某些信道情况，该算法能够获得确切的信号同步位置，但对于其它的信道情况，该算法甚至存在失效的可能性。因此，信号捕获算法的一个最重要特征是应具有通用性，即可以在任何信道情况下，获得接收系统的粗略同步位置。进一步地，获得粗略同步后，再利用精细同步，就可以获得较确切的信号同步位置了。

欧洲的DVB(Digital Video Broadcasting，数字视频广播)系统采用了多载波OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)信道传输技术。DVB系统的信号捕获方法利用了OFDM符号的循环前缀(CP，Cyclic Prefix)部分。由于CP部分长度较短，如在DVB系统中2K模式下的最短CP长度仅为7微秒，因此无法保证信号捕获算法的鲁棒性；并且，由于CP部分无法准确标识每个信号帧的起始位置，因此即使可以获得某个OFDM符号的起始位置，接收系统也无法快速和确切地寻找到每个信号帧的起始位置。

为了避免DVB系统面临的同步困境，中国的CMMB(China MobileMultimedia Broadcasting，中国移动多媒体广播)系统提出了一种新的帧结构，在每个时隙的起始处设置了一个信标，从而确保了接收机可以不利用OFDM符号的CP部分进行同步，仅仅利用信标部分就可以获得信号的同步位置。

如图1所示，给出了CMMB系统物理层的帧结构示意图。在CMMB系统物理层的帧结构中，将1秒等分为40个时隙，每个时隙由1个信标和53个OFDM符号组成。

如图2所示，给出了CMMB系统物理层的帧结构的每一时隙中信标的组成结构示意图。在每一时隙中，每个信标由一个TxID(发射机标识序列)和两个同样的同步信号(SYNC，Synchronous signal)组成。每个同步信号的时间长度为204.8微秒，远远大于OFDM符号的CP长度(51.2微秒)。

针对具有类似上述CMMB帧结构的系统，常用的信号捕获方法都是利用两个同样的同步(SYNC)信号进行处理，具体步骤为：首先，对输入信号进行自相关操作；然后，寻找自相关输出值幅度的最大值来获得信号的粗略同步位置。如图3所示，描述了传统的信号捕获方法获得的自相关输出值幅度的波形图，其中，时间T远小于时间T2。例如在CMMB系统中，T2对应于一个时隙的长度。图3所示的该波形的特点是，每个时隙(T2)只出现一个波峰。

但是，从另一个角度来看，SYNC即同步信号太长将影响系统的传输容量。因此，在传输容量更为敏感的系统中，为了提高系统的传输容量，将不得不考虑将SYNC信号的长度减小；并且，从理论上讲，无线信道的延时扩展一定有可能大于SYNC信号的长度。当无线信道的延时扩展大于同步信号的长度时，自相关输出值幅度的波形在每个T2(如时隙)时间内将出现多个波峰(如图4所示)，从而导致了传统的信号捕获方法将不再有效。

综上所述，由于目前的信号捕获方法没有考虑大延时扩展信道的情况，从而需要一种可对抗大延时扩展信道的信号捕获方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可对抗大延时扩展信道的信号捕获方法，针对大延时扩展信道的情况，快速准确的实现信号捕获，即在同步过程中快速准确的确定粗同步位置。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种信号捕获方法，用于在信号同步过程中，捕获每一时隙的每一信标中具有两个同样同步信号的信号的同步位置，包括如下步骤：

A、配置设定自相关输出幅度的门限T_amp以及自相关输出幅度波形的宽度门限T_wid；

B、对所述信号进行自相关运算，搜寻确定一个自相关输出幅度值大于门限T_amp的第一时间点；

C、从第一时间点向后延迟第一时间段后确定自相关输出幅度值小于门限T_amp的第二时间点；