【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
1.本公开的领域是数字通信的领域。特别地，本公开提供了用于在通信系统中发送和接收信号的新技术，其中通信信道可以通过未知的延迟和/或噪声来影响发送的信号。例如，本专利技术应用于无线(例如音频波、无线电波、机械波、非引导光波等)或有线(例如电线、光纤等)领域。特别地，本专利技术可以用于基于iot的应用(“物联网”)。
技术介绍
0、2.
技术介绍
1、基于iot的应用可以分为两类：“重要”应用(交通安全、自动车辆……)和“大规模”应用(智能建筑、运输物流……)。
2、大规模应用的特征在于高密度的连接设备、小数据有效载荷以及对设备能量消耗和成本的严格约束。因此，最大化iot网络的效率是提供大规模连接的关键先决条件。在链路级，它可以利用强大的错误控制码，诸如非二进制(nb)码。在系统级应当减少“元数据”吞吐量，即，与信令、同步和标识相关联的信息的交换。
3、对于基于iot的应用，并且更一般地对于短数据分组传输，因此期望在接收器处移除或至少缩短用于同步的报头，以最大化通信系统的效率。
4、然而，传输帧通常由有效载荷、用于校正传输错误的一些冗余、以及接收器处用于帮助同步任务的已知的元数据组成。在短分组传输中，有效载荷被缩短并且开始在大小上与用于检测和同步任务的数据相当。因此，该同步数据成本不再可忽略，并且需要新的有效成帧(framing)技术。
5、已经提出了各种技术来基于每个帧的前导码的传输来解决帧检测和同步问题。由于已知的接收信息，这种传统的基于前导码的方法允许接收器复杂度的高度
6、还已经提出了无前导码技术用于短分组传输，但是已经证明了它们仅在正分贝snr值(即，snr>0db)上的效率。
7、文献“quasi cyclic short packet for asynchronous preamble-lesstransmission in very low snrs”(k.saied，a.c.a.ghouwayel，e.boutillon，hal-02884668)公开了一种在非常低的snr(从-30db到-5db)下有效的无前导码技术，其可以用于短分组传输。
8、这种技术依赖于用于短分组传输的新帧结构，称为“准循环短分组”(qcsp)。qcsp帧依赖于ccsk(“循环码移键控”)调制和非二进制错误控制码的组合。
9、图1示出了在文献“quasi cyclic short packet for asynchronous preamble-less transmission in very low snrs”中提出的基于ccsk的系统模型。
10、在发送器侧，我们考虑在伽罗瓦域(galois field)上定义的具有q个元素的非二进制(nb)码，由gf(q)表示。非二进制编码器11的输入是二进制消息m，其大小为m＝k×p个信息比特，相当于k个gf(q)符号。nb编码器11生成大小为n个gf(q)符号的码字c，即c＝[c0,c1,…,cn-1],其中，ck∈gf(q),k＝0,1,…,n-1。使得h为与nb码相关联的奇偶校验矩阵，则码字c验证hct＝0，其中ct是c的转置。
11、ccsk调制12使用长度q的伪随机二进制序列p0＝{p0(i)}i＝0,…,q-1，其中，p0(i)∈{0,1}。ccsk调制12将gf(q)的元素ck映射到序列pck，该序列被定义为p0的循环右移ck个位置，即，因此，ccsk帧fccsk被定义为n个ccsk符号的级联，即
12、可以实现bpsk调制13(“二进制相移键控”)以在传输之前将将p0(i)∈{0,1}转换为p′0(i)∈{-1,1}。在传输之前，生成的qcsp帧f由n×q个bpsk符号组成。然后通过半升余弦滤波器对其进行整形，例如具有等于0.35的滚降系数。
13、数字信号可以在dac 14(“数模转换器”)中转换为模拟信号，并通过传输信道15发送。
14、例如，我们假设低成本传感器在aloha协议中偶发地发送/接收小消息，即，在接收器处没有先前的时间和频率同步。随后在码片级给出信道的模型。因此，在qcsp帧中发送的消息以未知的时间偏移n0接收(其中n0包括发射的精确时间和发送器与接收器之间的传播时间)。该消息还受到未知的(但有限制的)频率偏移f0和初始相位偏移φ0∈[0,2π]的影响：
15、
16、其中：
17、-f(n-n0)＝0，当
18、-f0和φ0假设在没有任何先验信息的情况下均匀地分布在它们相应的间隔范围内，
19、-z(n)是加性高斯白噪声的实现，其中μ＝0，并且标准偏差
20、-snr表示传输的信噪比。
21、整个接收帧将由y表示。
22、在接收器侧，模拟信号在adc 16(“模数转换器”)中被转换为数字信号。
23、根据ccsk和nb码关联，如果正确地检测到帧，则解映射(即，解调)处理是简单的。nb解码器19的输入可以作为在块18中获得的对数似然值的向量给出：其中，y是通过高斯信道的接收消息y的长度为q的块，并且是给定的所接收到的块消息是y，发送序列是的概率。
24、在文献“quasi cyclic short packet for asynchronous preamble-lesstransmission in very low snrs”中，提出了帧检测器17，以基于对n×q个接收样本的观察来检测帧。
25、这样的帧检测器17基于得分函数scn，该得分函数scn指示当达到预定阈值时在给定时间n对新到达的帧的检测。因此，检测处理的输出是对帧的到达时间na的估计和对频率偏移fc的粗略估计。粗略频率偏移估计可以用于补偿输入信号频率偏移，在校正之后给出残余频率偏移fr＝f0-fc。
26、令n为整数索引。向量yn＝(y(n),y(n+1),…,y(n+q-q))与第i个ccsk序列pi之间的相关性ln(i)定义为：
27、
28、向量yn的非相干ccsk解调在于最大化相关性ln(i)的绝对值。令dn为非相干解调处理的硬决策，dn被定义为：
29、
30、根据dn，我们可以将对应的相关值定义为：
31、γn＝ln(dn) (4)
32、并且应当注意，通过构造，|γn|＝max(|ln|)。
33、因此，检测得分函数scn(y)可以定义为：
34、
35、然而，在低snr下，例如-10db，在时间na＝0处未达到得分函数的最大值，其对应于到达的精确时间。因此，一些帧在接收器侧没有正确地同步。
36、因此，仍然需要进一步改善接收帧的检测和同步，特别是在低snr。
37、3.
技术实现思路
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在通信系统中发送器向接收器发送信号的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成(21)至少一个扩展帧实现循环码移键控调制。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，生成(22)至少一个过调制帧对所述至少一个扩展帧的N个扩展符号的相位进行调制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述过调制序列是：
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述过调制序列属于包括以下各项的组：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述编码符号是非二进制符号。
7.一种用于在通信系统中接收器接收由发送器发送的信号的方法，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定(33)所述到达时间的第二估计，表示为包括确定符号同步错误的估计，表示为诸如：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述符号同步错误的估计被确定为：
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述符号同步错误的估计被确定为：
11.根据权利要求8至10中任一项所
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述编码符号是非二进制符号，并且其中，在对所述编码符号进行解码的步骤中，根据从至少一个非二进制约束节点发送到非二进制可变节点的消息来确定所述码片同步错误的估计
13.一种用于在通信系统中向接收器发送信号的发送器，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：
14.一种用于在通信系统中接收由发送器发送的信号的接收器，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：
15.一种计算机程序，包括用于在该程序由处理器执行时实现根据权利要求1至12中任一项所述的方法的指令。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在通信系统中发送器向接收器发送信号的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成(21)至少一个扩展帧实现循环码移键控调制。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，生成(22)至少一个过调制帧对所述至少一个扩展帧的n个扩展符号的相位进行调制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述过调制序列是：
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述过调制序列属于包括以下各项的组：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述编码符号是非二进制符号。
7.一种用于在通信系统中接收器接收由发送器发送的信号的方法，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定(33)所述到达时间的第二估计，表示为包括确定符号同步错误的估计，表示为诸如：
9.根据权利要求8所述的方法，其...
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