[发明专利]适用于短突发通信时频联合同步的同步帧结构及同步方法

权利要求书

1.一种适用于短突发通信时频联合同步的同步帧结构的同步方法，其特征在于，所述适用于短突发通信时频联合同步的同步帧结构的同步方法包括：

基于训练序列构成传输帧的导频，利用本地短训练序列与接收信号进行互相关，取得相关值的最大值所在位置作为粗定时同步点；

再利用粗定时同步点取有用数据前后CP段长的相关值的相位值，得到频偏，并通过频偏纠正进行定时细同步；

同时利用不同天线上正交的长训练序列与本地长训练序列在粗定时同步点±CP范围内进行相关，取相关值最大值作为细同步定时点，实现通信时频联合同步；

所述适用于短突发通信时频联合同步的同步帧结构及同步方法具体包括：

步骤一：生成训练序列，其中短训练序列B段Sn为：

S_n＝exp(jπ·u·n²/S)

其中n＝1,2,……,S，u是一个因子，取值为与S互质且小于S的值；

长训练序列A段Ln为：

L_n＝exp(jπ·(L-1)·n²/L/2)

其中n＝1,2,……,L/2；整个长训练序列由两段 相同的上式构成；

步骤二：在接收端收到的信号r_i与本地短训练序列B做相关，每条发射天线上的短训练序列相同，接收信号r_i与本地短训练序列B的相关值对应的公式为：

其中*表示取共轭，N表示数据长度，M表示发射天线数目，S表示短训练序列的长度，Sm表示短训练序列，r_i是第i个接收天线接收到的信号；

步骤三：粗定时同步是取Φ_n的最大值，即：

其中d_opt表示粗定时同步点，表示取最大值所在的n值；

步骤四：对于频率偏移，因为在数据部分CP长度内，前后相位差为频率偏移的2π倍，因而频率偏移可以通过下式得到：

其中表示在粗定时同步数据部分中CP与数据部分尾部CP长的相关值，ω表示频偏，C表示循环前缀CP的长度；

步骤五：对于细定时同步，在频偏纠正以后，进行细时间同步，利用本地长训练序列与接收信号在粗定时同步±CP长范围内进行互相关：

其中

其中Lm表示长训练序列，L是长训练序列的长度；

取Ψ_n的最大值为细定时同步点，加上粗定时同步即为最终的符号帧同步位置；在接收端做FFT变换时根据最终的定时同步点取FFT窗口范围。

2.一种实施权利要求1所述适用于短突发通信时频联合同步的同步帧结构同步方法的系统，其特征在于，所述系统采用两段训练序列模块分别完成定时粗同步和细同步；具体包括：

短训练序列模块，用于接收信号粗定时同步，

长训练序列模块，利用不同发射天线上添加的长训练序列的正交性确定精定时同步，同时联合频偏估计。

3.如权利要求2所述的适用于短突发通信时频联合同步的同步帧结构同步方法的系统，其特征在于，所述适用于短突发通信时频联合同步的同步帧结构同步方法的系统进一步包括：

发射端，设计用于在每根发射天线上搭载短训练序列模块和长训练序列模块，其中短训练序列模块的长度为S；

长训练序列模块总长为L，为相同的两段，每段长度为L/2；在不同的发射天线上，长训练序列模块中的任一段正交，同时同一根发射天线上的长训练序列模块中的任一段循环移位正交；

短训练序列模块和长训练序列模块的共同构成发送数据的同步训练序列。