[发明专利]载波频偏、帧头相位和细定时联合估计的方法和系统

权利要求书

1.一种接收机载波频偏、帧头相位和细定时联合估计的方法，包括如下步骤：

步骤1：根据已接收的帧的帧头模式产生初始相位固定的第一本地PN序列；在所述已接收的帧的粗定时位置附近开窗作为整数频偏的搜索窗；在所述搜索窗内截取与所述第一本地PN序列等长的序列；将所述与第一本地PN序列等长的序列与所述第一本地PN序列进行共轭相乘；将所述共轭相乘的结果做傅立叶变换；选取所有傅立叶变换结果中的最大值，若所述最大值高于一预定阈值，记录该窗口位置和该窗口下所述最大值的位置，根据所述最大值的位置估计出整数频偏；

步骤2：根据所述整数频偏进行整数频偏补偿；

步骤3：进行分数频偏估计；

步骤4：将整数频偏和分数频偏相加得到总载波频偏，根据所述总载波频偏进行总载波频偏补偿；

步骤5：根据已接收的帧的帧头模式产生初始相位固定的第二本地PN序列；

从所述总载波频偏补偿后的数据中截取连续L帧帧头PN序列；对所述连续L帧帧头PN序列分别进行下采样；将所述第二本地PN序列与所述连续L帧帧头PN序列分别做循环互相关，选取各循环互相关结果中的最大值，并记录L个最大值对应的所述第二本地PN序列循环的位置；对第一帧帧头相位进行初步判别；对连续N帧帧头相位进行初步判别，其中所述L为整数且L≥3；

若连续C帧帧头相位均为0，则相位未旋转，若连续C帧帧头相位连续递增，则相位旋转；根据连续递增的帧头相位计算出第一帧的帧头相位；

步骤6：根据所述第一帧的帧头相位和帧头模式产生与所述第一帧的帧头相位对应的第三本地PN序列；从所述总频偏补偿后的数据中截取第一帧数据；对所述第一帧数据进行下采样；将所述第三本地PN序列与所述第一帧数据做滑动互相关；根据所述滑动互相关结果中的最大值估计出细定时的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述帧头模式包括帧头模式PN420和帧头模式PN945，

所述帧头模式PN420的帧头长度为420，包括一个前同步、一个PN255序列和一个后同步，其中PN255序列为循环扩展的8阶m序列，生成多项式为G255(x)＝1+x+x5+x6+x8，前同步和后同步为PN255序列的循环扩展，其中前同步长度为82个符号，后同步长度为83个符号，分别是PN255序列尾部和头部的完全复制，所述帧头可采用固定模式和旋转模式；

所述帧头模式PN945的帧头长度为945，包括一个前同步、一个PN511序列和一个后同步，其中PN511序列为循环扩展的9阶m序列，生成多项式为G511(x)＝1+x2+x7+x8+x9，前同步和后同步为PN511序列的循环扩展，其中前同步长度为217个符号，后同步长度为217个符号，分别是PN511序列尾部和头部的完全复制，所述帧头可采用固定模式和旋转模式。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

根据已接收的帧的帧头模式产生初始相位固定的第四本地PN序列；从所述整数频偏补偿后数据中截取与所述第四本地PN序列等长的序列；将所述与第四本地PN序列等长的序列与所述第四本地PN序列进行共轭相乘；将共轭相乘的结果做自相关；根据所述自相关结果中的最大值估计出分数频偏。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，在帧头模式PN420下，所述第一本地PN序列的长度len_fft选取为256点；在帧头模式PN945下，所述第一本地PN序列的长度len_fft选取为512点；

所述已接收的帧的粗定时位置为pos_corse，在帧头模式PN420下，将所述帧的粗定时位置调整为pos_corse'＝pos_corse+82*oversample；在帧头模式PN945下，将所述帧的粗定时位置调整为pos_corse'＝pos_corse+217*oversample；所述oversample为过采样的倍数；

所述搜索窗的窗长len_win为200；

所述与本地PN序列等长的序列是长度为len_fft*2-1的序列：r(pos_corse′+i+2*n)，0≤n≤len_fft*2-1，i＝-len_win/2，…len_win/2；

所述预定阈值thresh＝15dB。