一种帧头位置搜索的方法及搜索装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无线通信领域，公开了一种帧头位置搜索的方法及搜索装置，用于解决现有技术中帧头位置搜索方法存在计算量大、复杂度高的问题。该方法为：对接收数据进行采样，对采样数据进行分组；确定第一分组的信号能量大于等于预设的第一能量门限，且第一分组内前L个采样数据的信号能量小于预设的第二能量门限值时，判定帧头在第一分组内；确定第一分组的信号能量小于预设的第一能量门限时，需从第一分组开始，以每三个相邻的分组为判断单位，根据筛选条件依次判断各个判断单位是否为目标判断单位，并确定帧头在目标判断单位内。这样，通过采样数据分组的方法设定帧头的搜索范围，保证了帧头搜索的高效性，降低了算法的计算量和复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种帧头位置搜索的方法及搜索装置
本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种帧头位置搜索的方法及搜索装置。
技术介绍
正交频分多路复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)技术作为一种无线通信领域中的多载波传输技术，因其频谱利用率高、数据传输速率快和抗多径衰落能力强等优点受到人们的广泛关注，主要应用于多径传播和多普勒频移的无线移动信道中与完成数据的高速传输。但是，由于OFDM系统内存在多个正交的子载波，且各子信道的频谱相互覆盖，所以OFDM系统对同步误差和频率偏移非常敏感，定时同步是影响OFDM系统性能的重要因素。尤其是在OFDM突发通信系统中，接收机只能在帧头的时间范围之内完成定时同步，即要求接收机能够快速准确地定位帧头的位置，并完成定时同步。现有技术中，OFDM帧同步算法是采用双延时自相关算法来实现定时同步的，双延时自相关算法主要包括两个部分，即粗同步和细同步。其中，数据帧的帧头包括短序列和长序列两个部分，双延时自相关算法就是利用短序列进行粗同步，利用长序列进行细同步。双延时自相关算法虽然能够准确地找到帧头的位置，但是计算量很大，导致无法快速地完成定时同步，所以，提出了一种滑动窗的能量检测算法来实现定时同步，滑动窗的能量检测算法依然包括两个部分，即粗同步和细同步。其中，在粗同步的过程当中，通常采用时域采样的滑动窗能量检测算法来判断数据帧的到来，同时，缩短细同步的搜索范围，进而减少OFDM帧同步算法的计算量，降低算法的复杂度，提高定时同步的速率。具体的滑动窗的能量检测算法的实现方法为：第一步：进行粗同步，确定帧头的大致位置，并为细同步缩短搜索范围；首先，对数据帧中的数据序列R(n)以K倍抽取进行时域采样，得到一组新的数据序列K(n)；然后，设定一个长度为W的滑动窗，其中，W＝F/K，移动滑动窗，使抽取到的数据序列K(n)通过该滑动窗；最后，将该滑动窗移动至数据序列K(n)完全进入的状态，并按照下式计算滑动窗内信号的能量P(n)，此时可获取一个最小的信号能量值，由于上述信号能量的计算只是对采样的数据进行计算，所以此时获取的最小的信号能量值只能确认帧头的大致位置，为细同步缩短搜素范围。式中，W为滑动窗的长度，K(n)为抽取的信号，P(n)为信号的能量。第二步：进行细同步，确定帧头的具体位置；根据上述粗同步得到的最小的信号能量值，可以确定帧头的大致位置，此时重新设置滑动窗的长度W，其中，W＝F，然后，移动滑动窗至数据序列R(n)完全进入的状态，按照下式计算滑动窗内信号的能量P(n)，此时可获取一个最小的信号能量值，该能量值即为插入帧头的保护间隔的能量值，以此，就可以确定帧头的具体位置。式中，W为滑动窗的长度，R(n)为接收的信号，P(n)为信号的能量。综上可知，基于时域采样的滑动窗能量检测算法只需计算一定长度的滑动窗内的信号能量，通过时域采样的方法来确定细同步的搜索范围，并通过二次捕获信号能量的最小值来确定帧头的具体位置。这种算法相对于双延时自相关算法虽然有一定的改进，但是该算法的计算量仍然很大，复杂度也很高，这将导致接收机无法快速地完成定时同步。基于以上的分析，现有技术中的帧头位置搜索的方法仍然存在计算量大、复杂度高的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种帧头位置搜索的方法及搜索装置，用以解决现有技术中的帧头位置搜索的方法仍然存在计算量大、复杂度高的问题。本专利技术实施例提供的具体技术方案如下：一种帧头位置搜索的方法，包括：对接收数据进行采样，并对采样数据进行分组；判断第一分组的信号能量是否大于等于预设的第一能量门限，若是，则在确定第一分组内前L个采样数据的信号能量小于预设的第二能量门限值时，判定帧头位于第一分组内，其中，第一能量门限大于第二能量门限；否则，从第一分组开始，分别以每一分组为起始，以每三个相邻的分组为判断单位，依次判断每一个判断单位包含的三个分组各自的信号能量是否满足预设的筛选条件，直到筛选出符合所述筛选条件的判断单位作为目标判断单位，并确定帧头位于所述目标判断单位中的前两个分组之内。本专利技术实施例中，首先，对接收数据进行采样，对采样数据进行分组；然后，通过各个分组的信号能量判定帧头的具体位置，即当第一分组的信号能量大于等于预设的第一能量门限，且确定第一分组内前L个采样数据的信号能量小于预设的第二能量门限值时，判定帧头位于第一分组内；当第一分组的信号能量小于预设的第一能量门限时，需从第一分组开始，分别以每一分组为起始，以每三个相邻的分组为判断单位，根据筛选条件依次判断每一个判断单位是否为目标判断单位，并确定帧头位于目标判断单位中的前两个分组之内。这样，通过对采样数据分组以及对各个分组内信号能量的判定，可以迅速地初步判定帧头的大概位置，相对于现有技术中采用滑动窗进行粗同步的方法，不仅保证了帧头搜索的高效性，同时也大幅度地减少了粗同步过程中的运算量，降低了算法的复杂度，从而有效减缓了系统的运行负荷，保证了系统性能。较佳的，对接收数据进行采样，并对采样数据进行分组，包括：按照设定的单位时间长度对采样数据进行分组；或者，按照设定的单位数据长度对采样数据进行分组。较佳的，进一步包括：若确定第一分组内前L个采样数据的信号能量大于等于预设的第二能量门限值，则判定第一分组内包含一个不完整的数据帧，且丢弃该第一分组。较佳的，判定第一分组内包含一个不完整的数据帧，且丢弃该第一分组之后，进一步包括：从第二分组开始，分别以每一分组为起始，以每三个相邻的分组为判断单位，依次判断每一个判断单位包含的三个分组各自的信号能量是否满足预设的筛选条件，直到筛选出符合所述筛选条件的判断单位作为目标判断单位，并确定帧头位于所述目标判断单位中的前两个分组之内。较佳的，判断任意一个判断单位包含的三个分组各自的信号能量是否满足预设的筛选条件，包括：计算所述任意一个判断单位包含的第二分组和第一分组的信号能量对应的第一信号能量比值；计算所述任意一个判断单位包含的第三分组和第一分组的信号能量对应的第二信号能量比值；确定第一信号能量比值大于等于设定的第一比较门限，并且第二信号能量比值大于等于设定的第二比较门限时，判定所述任意一个判断单位符合预设的筛选条件，并将所述任意一个判断单位作为目标判断单位。一种帧头位置搜索的装置，包括：采样单元，用于对接收数据进行采样，并对采样数据进行分组；判决单元，用于判断第一分组的信号能量是否大于等于预设的第一能量门限，若是，则在确定第一分组内前L个采样数据的信号能量小于预设的第二能量门限值时，判定帧头位于第一分组内，其中，第一能量门限大于第二能量门限；否则，从第一分组开始，分别以每一分组为起始，以每三个相邻的分组为判断单位，依次判断每一个判断单位包含的三个分组各自的信号能量是否满足预设的筛选条件，直到筛选出符合所述筛选条件的判断单位作为目标判断单位，并确定帧头位于所述目标判断单位中的前两个分组之内。本专利技术实施例中，首先，对接收数据进行采样，对采样数据进行分组；然后，通过各个分组的信号能量判定帧头的具体位置，即当第一分组的信号能量大于等于预设的第一能量门限，且确定第一分组内前L个采样数据的信号能量小于预设的第二能量门限值时，判定帧头位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种帧头位置搜索的方法，其特征在于，包括：对接收数据进行采样，并对采样数据进行分组；判断第一分组的信号能量是否大于等于预设的第一能量门限，若是，则在确定第一分组内前L个采样数据的信号能量小于预设的第二能量门限值时，判定帧头位于第一分组内，其中，第一能量门限大于第二能量门限；否则，从第一分组开始，分别以每一分组为起始，以每三个相邻的分组为判断单位，依次判断每一个判断单位包含的三个分组各自的信号能量是否满足预设的筛选条件，直到筛选出符合所述筛选条件的判断单位作为目标判断单位，并确定帧头位于所述目标判断单位中的前两个分组之内。

【技术特征摘要】
1.一种帧头位置搜索的方法，其特征在于，包括：对接收数据进行采样，并对采样数据进行分组；判断第一分组的信号能量是否大于等于预设的第一能量门限，若是，则在确定第一分组内前L个采样数据的信号能量小于预设的第二能量门限值时，判定帧头位于第一分组内，其中，第一能量门限大于第二能量门限；否则，从第一分组开始，分别以每一分组为起始，以每三个相邻的分组为判断单位，依次判断每一个判断单位包含的三个分组各自的信号能量是否满足预设的筛选条件，直到筛选出符合所述筛选条件的判断单位作为目标判断单位，并确定帧头位于所述目标判断单位中的前两个分组之内。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对接收数据进行采样，并对采样数据进行分组，包括：按照设定的单位时间长度对采样数据进行分组；或者，按照设定的单位数据长度对采样数据进行分组。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：若确定第一分组内前L个采样数据的信号能量大于等于预设的第二能量门限值，则判定第一分组内包含一个不完整的数据帧，且丢弃该第一分组。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，判定第一分组内包含一个不完整的数据帧，且丢弃该第一分组之后，进一步包括：从第二分组开始，分别以每一分组为起始，以每三个相邻的分组为判断单位，依次判断每一个判断单位包含的三个分组各自的信号能量是否满足预设的筛选条件，直到筛选出符合所述筛选条件的判断单位作为目标判断单位，并确定帧头位于所述目标判断单位中的前两个分组之内。5.如权利要求1-4中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，判断任意一个判断单位包含的三个分组各自的信号能量是否满足预设的筛选条件，包括：计算所述任意一个判断单位包含的第二分组和第一分组的信号能量对应的第一信号能量比值；计算所述任意一个判断单位包含的第三分组和第一分组的信号能量对应的第二信号能量比值；确定第一信号能量比值大于等于设定的第一比较门限，并且第二信号能量比值大于等于设定的第二比较门限时，判定所述任意一个判断单位符合预设的筛选条件，并将所述任意一个判断单位作为目标判断单位。6.一种帧头位置搜索的装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周巧梅，曹伟，康凯，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11