[发明专利]连续相位调制前导设计及其同步方法和装置

权利要求书

1.一种连续相位调制前导设计及其同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：获取调制指数满足预设条件的连续相位调制前导信号，其中，所述预设条件是所述调制指数在0.7至1.3的范围内，所述前导信号由全1序列、全0字段和伪随机序列通过满足所述预设条件的调制指数进行连续相位调制后得到的恒包络信号组合而成，以使所述前导信号能量集中在特定频点上，所述步骤S1还包括：设计ZEROS字段和ONES字段，并将m个ZEROS字段，m个ONES字段打乱顺序，均匀的分布到整个导频字段中，设置任意两个字段之间的间隔为q，其中，ZEROS字段是连续p个0符号通过连续相位调制后的信号，ONES字段是连续p个1符号通过连续相位调制后的信号，m、q和p是预设的正整数；设计TSYN字段，并将TSYN字段插入到ZEROS和ONES字段之间的间隔中，其中，TSYN字段是2m–1个长度为q个符号且两两正交的PN序列通过连续相位调制后的信号；

步骤S2：根据所述前导信号的频谱特性，并利用特定频点能量检测的方式，对接收信号进行快速时频二维搜索，且通过频率精进行同步，直至频率估计残差小于预设阈值；以及

步骤S3：将本地信号与所述接收信号进行匹配，生成信号的定时精同步结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

在每一个估计窗口中，利用所述前导信号有能量集中在特定频点的特征，对输入信号进行时频二维搜索：

统计所有搜索窗口以及频槽对应的相关值，找出整个估计窗口中相关峰值，并与预设阈值比较，判断是否捕获到信号，其中，若捕获到所述信号，则记录此相关峰值所对应的频槽中心频率与定时位置，得到时频粗同步结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，

在时域上，对搜索窗口的起始位置进行滑动，使所述搜索窗口覆盖整个估计窗口；

在频域上，以能量集中的频点作为中心频率，基于混频后累加的方式对信号进行分频槽搜索，并记录当前搜索窗口所有频槽对应的相关值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

根据所述时频粗同步结果，对所述接收信号进行初步的定时补偿，其中，以频率粗同步结果为中心频点，对初步定时补偿的接收数据进行频率估计，得到频率估计结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

根据所述频率估计结果，对所述初步定时补偿的接收信号进行频偏补偿，得到一个频偏小于预设值的信号；

将所述频偏小于预设值的信号与所述本地信号进行相关匹配，取出相关峰值所对应的定时位置，得到所述定时精同步结果。

6.一种连续相位调制前导设计及其同步装置，其特征在于，包括：

设计模块，用于获取调制指数满足预设条件的连续相位调制前导信号，其中，所述预设条件是所述调制指数在0.7至1.3的范围内，所述前导信号由全1序列、全0字段和伪随机序列通过满足所述预设条件的调制指数进行连续相位调制后得到的恒包络信号组合而成，以使所述前导信号能量集中在特定频点上，所述设计模块具体用于：设计ZEROS字段和ONES字段，并将m个ZEROS字段，m个ONES字段打乱顺序，均匀的分布到整个导频字段中，设置任意两个字段之间的间隔为q，其中，ZEROS字段是连续p个0符号通过连续相位调制后的信号，ONES字段是连续p个1符号通过连续相位调制后的信号，m、q和p是预设的正整数；设计TSYN字段，并将TSYN字段插入到ZEROS和ONES字段之间的间隔中，其中，TSYN字段是2m–1个长度为q个符号且两两正交的PN序列通过连续相位调制后的信号；

时频粗同步模块，用于根据所述前导信号的频谱特性，并利用特定频点能量检测的方式，对接收信号进行快速时频二维搜索；

频率精同步模块，用于通过频率精进行同步，直至频率估计残差小于预设阈值；以及

定时精同步模块，用于将本地信号与所述接收信号进行匹配，生成信号的定时精同步结果。