[发明专利]一种帧同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种帧同步方法。

背景技术

TDS-OFDM(Time Domain Synchronization - Orthogonal Frequency Division Multiplexing，时域同步正交频分复用数字传输技术)技术是近年来比较兴起的技术，其特点是对同步符号进行特殊构造，可以在时域完成同步。

中国移动多媒体广播电视技术CMMB（China Mobile Multimedia Broadcasting，中国移动数字多媒体广播）是2006年由国家广电总局正式颁布的移动电视行业标准，采用了TDS-OFDM技术。在CMMB标准中，一帧由40个时隙组成，每个时隙包括发射机标识信号（TXID）、同步符号和53个OFDM符号。其中，同步符号是由两段相同的、且由PN序列填充的同步信号组成。在CMMB中，帧同步等价于时隙同步，通常用同步符号在时域完成。

由于CMMB系统的信道环境恶劣，且支持高速移动，其帧同步的要求较高。一般地，为对抗较大的载波频偏，实际中采用的算法多是基于自相关的算法。该算法将接收信号充延迟一定的时间间隔后与自己相关，然后作归一化。但这种方法获得的接收信号自相关曲线在峰值附近变化平缓，即存在所谓的平顶效应，这就使得该方法难以在高斯噪声较大的情况下准确的检测帧的起始位置。为解决上述平顶效应，现有技术中出现了一些改进算法，例如，将接收的数据进行分段相关、或是对接收的数据进行差分预处理等，这些改进算法都比较复杂，在对帧数据进行全搜索时，计算量也非常的大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种计算简单、可快速准确定位的帧同步方法。

本发明的帧同步方法，具体步骤如下：

设置滑动窗，所述滑动窗的长度等于同步符号的长度，所述同步符号的长度为N；

对滑动窗内的前N/2个点和后N/2个点进行互相关运算，得到相关值R，并获取其中的最大相关值R_max、以及所述最大相关值R_max对应的位置d_max；

确定所述最大相关值R_max对应的滑动窗，计算该滑动窗的后N/2个点的功率累加值P；

依据所述最大相关值R_max和所述功率累加值P计算信噪比SNR；

判断所述信噪比SNR是否小于预设阈值                                               ：若SNR≥，则判定所述最大相关值R_max对应的位置d_max为帧同步起始位置；若SNR＜，则以所述最大相关值R_max对应的位置d_max为中心，前后各确定L个点，形成新的搜索区间，并在该区间内进行帧同步起始位置搜索；其中，所述L为自然数，所述L的取值范围为L=。

进一步地，前N/2个点和后N/2个点进行互相关运算，获得所述相关值R的方法为：

其中，d=；

为时域接收信号采样，为的复数共轭值，；

为信号分量；为加性高斯白噪声；为频偏；为相位偏角；N为同步符号的长度；D=N/2。

进一步地，得到所述功率累加值P的方法为：

其中，d=；

为时域接收信号采样，为的复数共轭值，；

为信号分量；为加性高斯白噪声；为频偏；为相位偏角；N为同步符号的长度；D=N/2。

进一步地，得到所述信噪比SNR的方法为：

，其中，R为相关值，P为功率累加值。

进一步地，根据所述信噪比SNR确定所述L的取值，具体方法如下：

进一步地，所述L的取值范围为：  。

本发明的有益效果是：

1．本发明技术方案先通过SNR（信噪比）估算方法判断信号质量，再针对不同信噪比的信号采用不同方法来确定帧同步起始位置，在帧同步的准确度与计算量之间实现了很好的平衡。

2．在信号质量较好的情况下，本发明技术方案直接采用单一的滑动窗，仅对窗内的数据作前后的互相关运算，计算简单，定位快速。

3．在信号质量较差的情况下，本发明技术方案在确定最大相关值对应的位置后，再进一步确定一个较为精准的搜索范围，并在该范围内进行帧同步搜索，这就大大地降低了计算量。

附图说明

图1为本发明帧同步方法的流程示意图；