[发明专利]一种并行帧同步检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，具体涉及一种适用于高速正交频分复用通信系统的并行帧同步检测方法及系统。

背景技术

正交频分复用技术（OFDM）是一项多载波通信技术，其优点一是通过最小频率间隔的多个并行的正交子载波传输信息，从而实现高的频率利用率，二是通过插入保护间隔，可以有效的对抗多径效应引起的符号间干扰，提高通信的可靠性。目前，OFDM技术已经成功的应用于有线通信、无线通信当中。OFDM技术在光纤通信当中的使用是目前研究的热点之一，在光纤通信系统中使用OFDM技术可以有效的减小模式色散带来的影响。

帧同步技术是保证通信系统正常工作的基本技术之一。目前的OFDM系统大多采用T.Shmidl&D.Cox和H.Minn算法及其改进算法，这些方法只适用于串行数据流的帧同步检测。专利号为200410003498.3、公开号为CN1564492的中国专利申请中公开了一种OFDM并行帧同步检测算法，但其实质上仍然是对串行数据流检测。在OFDM通信系统中，在接收端需要使用ADC将接收到的模拟信号数字化，以便于基带信号处理。在OFDM光纤通信系统中，为满足高速数据传输的要求，通常的ADC至基带信号处理模块都为多路并行接口，而且基带信号处理模块也为高速并行处理才能保证系统的数据传输速率要求。显然，使用串行帧检测方法无法满足系统整体数据吞吐量的要求。而且，目前绝大多数帧同步方法处理过程中使用大量的复数乘法器和加法器，如果直接将其进行并行化改造，复数乘法器和加法器的资源需求将随并行路数急剧增加、存在资源需求过大等问题，在OFDM光纤通信系统中，很难实用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种并行帧同步检测方法及系统，实现并行帧同步检测，提高帧同步检测的准确性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种并行帧同步检测方法，包括以下步骤：

（1）设计帧头序列；

（2）接收端通过模数转换器接收发送端所发送的数据，模数转换器的输出端口数为m，m=2^a，a为正整数；发送端所发送的数据包括帧头序列；

（3）获取模数转换器并行输出的m路数据，分别进行每一路数据的并行自相关计算，并记录m路并行自相关计算结果，得到m路并行自相关的判决向量Rsl；

分别将每一路数据与接收端本地缓存的帧头序列中对应的帧头数据进行每一路的并行互相关计算，得到m路并行互相关计算结果；

所述的每一路数据模数转换器的每一个端口输出的一段设定长度的数据；

（4）根据所述的并行自相关计算结果和并行互相关计算结果，确定模数转换器输出端口中的奇数路帧同步锁定端口和偶数路帧同步锁定端口，以及奇数路同步锁定端口的奇数路端口锁定标记和偶数路帧同步锁定端口的偶数路端口锁定标记；

（5）根据所述的奇数路帧同步锁定端口和偶数路帧同步锁定端口，以及奇数路端口锁定标记和偶数路端口锁定标记，确定最终的同步锁定端口，确定帧同步起始位置。

进一步，如上所述的一种并行帧同步检测方法，步骤（1）中，所述的帧头序列的设计方式如下：

优选一随机序列S_OPT，长度为N₁，N₁=2^k，k为自然数；

在序列S_OPT的每一个数据之后插入2^s-k-1-1个0，形成新序列S’_OPT；

将序列S’_OPT倒序排列得到序列S”_OPT；

将序列S’_OPT与S”_OPT拼接得到频域序列数据S_{F_OPT}；

将S_{F_OPT}进行长度为P点的快速傅里叶逆变换，得到时域序列数据S_{T_OPT}，P=2^s，s为自然数，s>k；时域序列数据S_{T_OPT}由2^s-k-1段周期长度为N₂=2^k+1的重复序列数据S_{T_OPT_P}组成；

q段S_{T_OPT_P}序列组成帧头序列，q为正整数。