[发明专利]基于DTMB系统多载波接收机的时频同步联合估计方法

权利要求书

1.一种基于DTMB系统多载波接收机的时频同步联合估计方法，其特征在于：按如下步骤进行时频同步联合估计：

步骤1：对接收数据进行滑动自相关处理以进行帧头模式识别，得到帧头模式，并将帧头模式信息传至本地PN发生器；

步骤2：基于步骤1的滑动自相关结果进行帧头位置粗估计，得到帧头位置粗估计值，并将帧头位置粗估计值传回接收数据缓冲区；

步骤3：本地PN发生器根据步骤1得出的帧头模式产生匹配帧头模式的零相位的PN序列A，基于所述PN序列A采用可变步长扫频方法进行载波频偏粗估计，得到载波大频偏估计值；

步骤4：对接收数据进行载波大频偏补偿，然后将补偿载波大频偏后的接收数据与所述PN序列A进行相关，估计出帧序号，并将相位信息传送至本地PN发生器；本地PN发生器产生匹配帧头模式匹配相位的PN序列B，接收数据与所述PN序列B再次进行相关，得到帧头位置细估计值，并将帧头位置细估计值传回接收数据缓冲区；

步骤5：根据步骤4得到的帧头位置细估计值，对补偿载波大频偏后的接收数据进行自相关，得到载波频偏细估计值；将载波大频偏估计值与载波频偏细估计值相加便得到最终的载波频偏估计值。

2.根据权利要求1所述的基于DTMB系统多载波接收机的时频同步联合估计方法，其特征在于：在步骤1中，帧头模式识别方法采用对接收数据进行三窗口的滑动自相关处理来检测：

第一路相关窗帧头为420模式，相关长度为165个符号，间隔255个符号；第二路相关窗帧头为595模式，相关长度为595个符号，间隔4375个符号；第三路相关窗帧头为945模式，相关长度为434个符号，间隔511个符号；比较一帧内三路相关窗的输出结果的绝对值，最大值所在的相关器对应的帧头模式判定为当前帧的帧头模式，后续的数据帧均采用该帧头模式；对判定结果进行记录，如果连续m帧皆判定为同一个帧头模式，则确定系统模式为该模式，确定为该模式后，如果在连续n帧中，有不一致的帧头模式判定结果，则需要重新进行帧头模式识别，直至连续m帧皆判定为同一个帧头模式，才重新确定系统模式为该模式。

3.根据权利要求2所述的基于DTMB系统多载波接收机的时频同步联合估计方法，其特征在于：在帧头模式确定后，按如下方法进行帧头位置粗估计：

对帧头模式所对应的相关器中的相关结果进行求导，导数                                               为：

先取门限等于一帧内的最大值的若干倍，如果在时刻，且，即可判断出时刻得到相关峰，而的取值为：

相关峰之间距离应等于固定的符号数加上一定的容限，即要满足：

其中，表示第i帧的帧头位置，表示第（i+1）帧的帧头位置，的取值与信道特性有关；若满足上述条件，粗估计的帧头位置正确，若不满足，则粗估计的帧头位置超出容限，需重新估计。

4.根据权利要求1所述的基于DTMB系统多载波接收机的时频同步联合估计方法，其特征在于：在步骤3中，对PN序列A加入归一化的不同的载波频偏，并分别与接收数据在帧头位置粗估计值前后一定范围内的数据段进行滑动相关，420模式相关长度为255个符号，945模式相关长度为511个符号，比较得到的相关值，取最大值所对应加入的频偏值为载波大频偏估计值，并将剩余频偏控制在一定范围内，使之不影响后续帧同步的相关效果。