[发明专利]一种多模式SC-FDE突发传输载波同步方法

说明书

本发明提供一种多模式SC‑FDE突发传输载波同步方法，首先设计可包含多个子帧的多模式SC‑FDE时隙帧，然后将前导段与UW段分别计算差分相关函数，分别平均计算取得频偏估计值，最后通过对前导段与UW段加权平均得到最终频偏估计值；帧结构与载波同步参数均可根据系统要求灵活设计。本发明的多模式时隙帧可包含多个子帧，可用于基于突发模式的无线组网通信系统；本发明将前导段与UW段分别计算差分相关函数，然后分别平均计算取得频偏估计值，最后通过对前导段与UW段加权平均得到最终频偏估计值；本发明帧结构前导段数目M、UW段数目2MK、变差分相关长度L_P、L_U，均可根据系统要求灵活设计，以满足不同组网节点之间通信及其载波同步精度指标要求。

技术领域

本发明涉及数字信息的传播技术领域，具体涉及一种多模式SC-FDE突发传输载波同步方法。

背景技术

在无线自组网通信系统中，如无人机集群组网通信系统常采用基于突发传输的抗多径干扰通信体制，因此单载波频域均衡技术SC-FDE适合其通信需求。移动组网通信节点间因为不同源时钟与移动多普勒影响，会有较大的载波偏差，需要有效的载波同步技术优化解调检测性能。

在“尹晓飞, 许斌, 况学伟. 基于前导辅助的SC-FDE系统频偏捕获方法研究[J]. 国外电子测量技术, 2011, , 30(10): 37-40”设计了前导辅助频偏捕获技术。

在“任文龙. 单/多载波通信系统中载波同步技术的研究与实现 [D]; 西安电子科技大学，硕士学位论文，2016”中设计了特定帧结构的载波同步技术，分为粗估计和细估计两步，利用两段序列相关计算频偏。

上述文献较少研究灵活自适应的多模式SC-FDE通信系统载波同步技术，因此亟需一种可满足无线自组网各种系统指标要求的多模式SC-FDE突发传输载波同步方法。

发明内容

本发明是为了解决移动组网通信节点间载波偏差的问题，提供一种多模式SC-FDE突发传输载波同步方法，首先设计可包含多个子帧的多模式SC-FDE时隙帧，然后将前导段与UW段分别计算差分相关函数，分别平均计算取得频偏估计值，最后通过对前导段与UW段加权平均得到最终频偏估计值；帧结构与载波同步参数均可根据系统要求灵活设计。

本发明提供一种多模式SC-FDE突发传输载波同步方法，包括如下步骤：

S1、获得时隙数据：无线组网节点之间通过突发传输模式传输的通信信号时隙帧包括至少一个子帧，将每个子帧设置为依次排列的前导序列和UW-DATA-UW数据序列，UW-DATA-UW数据序列包括依次排列的前置UW序列、数据序列和后置UW序列，每个子帧包括至少一个UW-DATA-UW数据序列，根据时隙帧的构成，得到组帧后时隙数据；

S2、获得采样信号：时隙帧经过无线信道后，根据时隙数据得到接收端基带数字采样信号，数字采样信号包括前导采样信号和UW采样信号，UW采样信号包括前置UW采样信号和后置UW采样信号；

S3、计算自相关函数：根据前导采样信号计算得到前导自相关函数，根据UW采样信号计算得到UW自相关函数；

S4、频偏估计：通过前导自相关函数计算得到前导频偏估计值，通过UW自相关函数计算得到UW频偏估计值，将前导频偏估计值和UW频偏估计值加权平均得到最终频偏估计值，载波同步完成。

本发明所述的一种多模式SC-FDE突发传输载波同步方法，作为优选方式，步骤S1包括如下步骤：

S11、无线组网节点之间通过突发传输模式传输的通信信号时隙帧包括至少一个子帧，将每个子帧设置为依次排列的前导序列和UW-DATA-UW数据序列，UW-DATA-UW数据序列包括依次排列的前置UW序列、数据序列和后置UW序列；每个子帧包括至少一个UW-DATA-UW数据序列；当时隙帧只包含一个子帧时，获得时隙数据进入步骤S12，当时隙帧包含一个以上子帧时，获得时隙数据进入步骤S13；