[发明专利]一种无线突发通信PSK信号的符号同步方法

说明书

本发明公开了一种无线突发通信PSK信号的符号同步方法，涉及移动通信领域。为了解决PSK信号符号同步算法收敛时间较长，无法直接应用于数据量较少的突发通信问题，本发明方案中包括：时钟初相捕获算法和时钟相位跟踪算法。该方法首先实现时钟初相的快速捕获，然后将捕获的初相注入时钟相位跟踪算法，实现时钟相位的高精度跟踪。其中，时钟初相的捕获算法，可根据设计要求，选择反馈式或前向式实现；时钟相位跟踪算法则统一采用反馈式实现。在无数据辅助的情况下，本发明快速、高精度的实现了PSK信号的符号同步。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，更具体的说，本发明涉及一种对无线突发通信PSK数字调相信号的快速符号同步方法。

背景技术

数字信号的定时恢复是数字通信的一个关键环节，快速准确地得到定时同步信息是衡量一个系统的重要指标。对数字信号来说，在符号间隔T_S内所选择的采瞬时为定时相位，最佳定时相位的选择在符号间隔内眼图睁开最大处。此时输出的采样样本值为最佳采样点。因此，能否正确输出这些最佳采样点，对降低误码率和信号EVM至关重要。

全数字接收机中发射端时钟与本地采样时钟是彼此独立的，本地采样脉冲对信号的采样是异步采样，这种异步采样的关键技术在于非同步采样数据之间对最佳采样点进行插值运算，获得最佳采样样本序列。最佳采样点是在提取定时相位偏差基础上对独立采样信号进行插值计算得到的。目前，数字调相信号的接收端主要通过对信号过采样，利用定时恢复算法，恢复最佳采样点。

符号同步方法一般来讲可以有反馈式和前向式两种结构。其中，基于Gardner定时误差算法的位同步方法是经典的反馈式同步方法。由于该算法只需每个符号2个采样点，并且在进行位同步提取时对载波相位不敏感，使时钟同步电路与载波同步环路能够相互独立，减少环路之间的耦合，因而使用广泛。需要注意的是，Gardner算法收敛时间较长，无法直接应用于数据量较少的突发通信模式。对于符号数目较少的通信，通常在有效接收数据开始时还没有收敛，因此并不能直接应用。为了缩短Gardner算法收敛的时间，在捕获期间需尽量减小时钟相位和最佳采样位置的相位偏差，即需要一种估计方法估计出最佳采样位置。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种可自适应捕获最佳采样位置的无线突发通信PSK(PhaseShift Keying，相移键控)信号的符号同步方法。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：一种无线突发通信PSK信号的符号同步方法，包括对PSK信号解调系统接收的射频信号，经过重采样、匹配滤波处理后得到每符号N(N为重采样倍数乘以采样速率)倍采样的采样序列x(kT_S)，然后截取采样序列x(kT_S)的L(L≥10)个符号作为训练信号x_T(kT_S)，经过时钟捕获处理得到最佳采样位置k，然后将最佳采样位置k和采样序列x(kT_S)输入反馈式符号同步环路系统，输出最佳采样序列y(nT_i)。

上述方案中时钟捕获处理包括反馈式时钟捕获和前向式时钟捕获，当L<64时为反馈式时钟捕获，当L≥64时为前向式时钟捕获。前向式捕获速度要快于反馈式，但其训练符号L要求在64个符号以上，否则训练符号中可能会不包含1/T频率分量而无法获取最佳采样位置；反馈式捕获精度要优于前向式，其训练符号L可以在10个符号以上截断，在输入滤波器之前，L个训练符号可以小数倍插值，所以最佳位置可以精确到小数位。

具体地上述反馈式时钟捕获包括以下处理：分别以采样位置1到N作为截取的起点，截取训练信号x_T(kT_S)的L个符号，则得到N组训练采样样本序列z(nT_i)，进一步求得N组训练采样样本序列z(nT_i)的幅度值，得到N组幅值序列r，再计算N组幅值序列r的标准差，得到得到一组标准差序列Sd，标准差序列Sd中元素值最小的元素对应的采样位置即为最佳采样位置k。