一种基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法，包括：采用接收数据与本地基础图样的时域圆周相关来对接收的Chirp信号进行解扩，以查找解扩的相关峰值位置；利用解扩的相关峰值位置，通过迭代方式对峰值位置的移动趋势进行分析以实现对采样偏差的估计。本发明专利技术提出的基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法，充分利用Chirp信号解扩信息，利用较少的资源开销，联合实现了ppm的估计。实现了ppm的估计。实现了ppm的估计。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法


[0001]本专利技术涉及无线扩频通信系统的同步
，尤其设计一种基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法。

技术介绍

[0002]扩频码的同步是指到达接收机的扩频编码信号与本地参考扩频信号在码的图案位置和码时钟速率在时间上都是准确一致的，如果不一致就有了码元同步的偏移。扩频码未完全同步时，扩频信号无法解扩，将导致信息传输的失败。
[0003]在目前的无线通信接收机中，中频数字化的软件无线电系统结构如图1所示，结构中的本地振荡器提供的频率源，使AD采样器对接收到的模拟中频信号进行固定频率的采样将其转换成数字信号。但由于发射机和接收机的采样时钟是不同晶振产生的，因此，接收机对接收到的信号进行采样时，会产生采样偏差(也称定时偏差)，使得接收机采样得到的信号不是采样在最佳采样点上，如图2所示，从而产生扩频码的解扩失败。
[0004]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法，充分利用Chirp信号解扩信息，利用较少的资源开销，联合实现了ppm的估计。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术公开了一种基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法，包括：采用接收数据与本地基础图样的时域圆周相关来对接收的Chirp信号进行解扩，以查找解扩的相关峰值位置；利用解扩的相关峰值位置，通过迭代方式对峰值位置的移动趋势进行分析以实现对采样偏差的估计。
[0008]优选地，其中的Chirp信号是通过对基础图样的循环移位来表示不同的扩频符号。
[0009]优选地，其中解扩的相关峰值位置与扩频符号存在映射关系。
[0010]优选地，在通过迭代方式对峰值位置的移动趋势进行分析以实现对采样偏差的估计之前还包括：对连续接收的多个相关峰值位置求平均，以估计得到有效参考峰值位置，并根据有效参考峰值位置，来分析峰值位置的移动趋势。
[0011]优选地，通过迭代方式对相关峰值位置的移动趋势进行分析以实现对采样偏差的估计具体包括：设定偏差阈值，对相关峰值位置的移动趋势的合理性进行筛选，通过迭代方式进行趋势累加得到累计偏移取值，再将累计偏移取值转化为采样偏差。
[0012]优选地，将累计偏移取值转化为采样偏差具体包括：将累计偏移取值转换为ppm，并结合Chirp信号的扩频因子SF和采样率，转换成采样点补偿值。
[0013]优选地，采用接收数据与本地基础图样的时域圆周相关来对接收的Chirp信号进行解扩，以查找解扩的相关峰值位置具体包括：将接收的Chirp信号Rx与本地的基础图样Local利用FFT和IFFT实现时域的圆周相关值Pv，查找主峰值PvMax及对应的相关峰值位置PdMax，具体实现公式为：Pv＝ifft(fft(Rx).*conj(Local))，PvMax＝max(abs(Pv).^2)＝abs(Pv[PdMax].^2)。
[0014]优选地，其中相关峰值位置的计算包含整数部分和小数部分，整数部分为直接的峰值索引PdInt，小数部分PdFrac为基于主峰值和左右次峰值的二分插值所得：
[0015][0016]其中，PvMaxEdge0、PvMaxEdge1分别为左右次峰值；
[0017]并更新相关峰值位置：PdMax＝PdInt+PdFrac。
[0018]优选地，利用解扩的相关峰值位置，通过迭代方式对峰值位置的移动趋势进行分析以实现对采样偏差的估计具体包括：
[0019]先对连续接收的m个峰值满足
‑
PdWin<PdMax[k]<PdWin，k＝1,
…
m的相关峰值位置进行存储，对存储的m个峰值求平均得到初始的有效峰值位置Real_Calc，首次成功符号数值下标：Real_start＝m/2+1；
[0020]将当前峰值设置为当前的有效峰值Calc＝PdMax，符号索引计数Idx＝CntNum，计算位置累计偏移sum_trendValue＝Calc
‑
Real_Calc，符号索引sum_trendIdx＝Idx
‑
Real_Start；
[0021]在确定有效起始位置后，通过迭代方式对后续的连续峰值位置信息PdMax，进行偏差合理性判定：abs(PdMax
‑
Calc)<(CntNum
‑
Idx)*DeltaSThr，其中DeltaSThr为连续符号的偏移判决门限，对于满足偏差策略的峰值，累计入位置偏移sum_trendValue及符号索引sum_trendIdx，并更新当前峰值为Calc，其对应的符号索引为Idx，作为下次迭代偏差合理性判决的参考信息；
[0022]将累计位置偏移sum_trendValue转换为ppm，并结合Chirp的扩频因子SF和采样率，转换为采样点补偿值。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法，对所有接收到的Chirp信号的解扩，都与本地基础图样的时域圆周相关实现，从而简化了本地的序列存储，有效的降低了解扩的运算量和时间；进一步充分利用了Chirp信号的解扩峰值位置信息，使系统将解扩和ppm的估计有效结合，从而减少了计算资源。
附图说明
[0024]图1是软件无线电的接收机硬件框图；
[0025]图2是采样时钟偏差示意图；
[0026]图3是本专利技术优选实施例的基于特殊Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法流程图；
[0027]图4是4进制各符号时频图；
[0028]图5是本专利技术具体实施例的采样偏差工作流程图。
具体实施方式
[0029]下面对照附图并结合优选的实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0030]本专利技术优选实施例公开了一种基于特殊Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法，该方法包括以下步骤：(1)该特殊Chirp信号是通过对基础图样的循环移位来表示不同的扩频符号；(2)对Chirp信号的解扩采用接收数据与本地基础图样的时域圆周相关实现，其解扩的相关峰值位置与扩频符号存在映射关系；(3)该采样偏差的估计方案充分利用解扩信息
‑
相关峰值位置，通过迭代的对峰值位置的移动趋势进行分析实现采样偏差的估计；(4)该采样偏差估计对峰值位置的趋势判定分三步走：有效参考峰值位置的估计
‑
>迭代的进行峰值位置的合理性判定并进行趋势的累加存储
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Chirp相关峰值位置偏差趋势估计采样偏差的方法，其特征在于，包括：采用接收数据与本地基础图样的时域圆周相关来对接收的Chirp信号进行解扩，以查找解扩的相关峰值位置；利用解扩的相关峰值位置，通过迭代方式对峰值位置的移动趋势进行分析以实现对采样偏差的估计。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，其中的Chirp信号是通过对基础图样的循环移位来表示不同的扩频符号。3.根据权利要求2的方法，其特征在于，其中解扩的相关峰值位置与扩频符号存在映射关系。4.根据权利要求1的方法，其特征在于，在通过迭代方式对峰值位置的移动趋势进行分析以实现对采样偏差的估计之前还包括：对连续接收的多个相关峰值位置求平均，以估计得到有效参考峰值位置，并根据有效参考峰值位置，来分析峰值位置的移动趋势。5.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过迭代方式对相关峰值位置的移动趋势进行分析以实现对采样偏差的估计具体包括：设定偏差阈值，对相关峰值位置的移动趋势的合理性进行筛选，通过迭代方式进行趋势累加得到累计偏移取值，再将累计偏移取值转化为采样偏差。6.根据权利要求1的方法，其特征在于，将累计偏移取值转化为采样偏差具体包括：将累计偏移取值转换为ppm，并结合Chirp信号的扩频因子SF和采样率，转换成采样点补偿值。7.根据权利要求1至6任一项的方法，其特征在于，采用接收数据与本地基础图样的时域圆周相关来对接收的Chirp信号进行解扩，以查找解扩的相关峰值位置具体包括：将接收的Chirp信号Rx与本地的基础图样Local利用FFT和IFFT实现时域的圆周相关值Pv，查找主峰值PvMax及对应的相关峰值位置PdMax，具体实现公式为：Pv＝ifft(fft(Rx).*conj(Local))，PvMax＝max(abs(Pv).^2)＝abs(Pv[PdMax].^2)。8.根据权利要求7的方法，其特征在于，其中相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鲲，刘元成，陈丽恒，鲁莎莎，
申请(专利权)人：深圳市力合微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：