[发明专利]适用无人机数据链SCFDE-MSK系统的帧同步方法

说明书

技术领域

本发明属于无线数据传输技术领域，具体来说，是一种用于无人机数据链SCFDE-MSK系统的帧同步方法。

背景技术

在无线通信中的抗频域选择性衰落技术领域，均衡技术可以分为时域均衡和频域均衡。相比时域均衡，频域均衡的计算复杂度要低。频域均衡又分单载波和多载波，其中多载波最具代表性的当属正交频分技术（OFDM），但该技术有两个很严重的缺点：一是峰均比高，二是对载波频偏十分敏感。而单载波频域均衡（SCFDE）可以很好的解决OFDM这两大缺陷。

最小频移键控（MSK）属于连续相位调制（CPM）的一种，其调制信号具有恒包络和频谱紧凑等优良特性，由此将SCFDE与MSK结合，共同构成SCFDE-MSK系统（最小频移键控单载波频域均衡系统），在无线通信中的抗频域选择性衰落技术领域具有很好的前景，具体参考文献《Frequency domain equalization of MSK for UAV data link》，Yangchun Gao，Xiaojun Xiong,2012.9.21，Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals，但该参考文献中提出的无人机数据链SCFDE-MSK系统并未提出帧同步方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决无人机数据链SCFDE-MSK系统的帧同步问题，提出用一种在帧前部加特殊码组即Zadoff-Chu序列来实现帧同步，在接收端是采用基于补零扩展的Zadoff-Chu序列频域检测方法，可以用于无线传输系统的帧同步，具有运算复杂度低，可靠性强等特点。

本发明适用无人机数据链SCFDE-MSK系统的帧同步方法，包括发射端基带处理过程与接收端的数据检测过程；

其中，发射端基带处理过程通过下述3步完成：

步骤1：输入数据成帧；

令{x_a}与{x_b}为两组输入数据，a、b均为正整数；则输入数据成帧过程为：

A、分别在输入数据{x_a}与{x_b}末尾加入尾巴序列{x_l}，l为正整数；

B、复制输入数据{x_b}与序列{x_l}到输入数据{x_a}前端，形成循环前缀；

C、在循环前缀后端插入Zadoff-Chu序列{x_Z}，Z为正整数。

步骤2：对数据帧内的数据进行映射；

对步骤1中数据帧内的数据x_n进行映射，得到数据b_n，n为正整数：

b_n＝jb_n-1x_n                                    （1）

其中，j为虚数单位。

步骤3：基带成型；

将数据b_n进行基带成型，得到信号s(t)：

s(t)=Σn=0N-1bnc(t-nT)---(2)]]>

其中，t为时间；T为数据b_n一个符号周期；N为数据b_n长度；

c(t)对应的式（4）中c(t-nT)；c(t-nT)相当于延时nT得到的函数；

基带成型后的信号s(t)经过多径信道h_n后，得到到信号r(t)。

接收端的数据检测，通过下述六步完成：