【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于短时突发通信，更为具体地讲，涉及一种基于改进o&m算法的定时同步方法，旨在寻找短时突发信号的最佳采样时刻，以确保信号的有效捕捉和处理。
技术介绍
1、在工程应用中，短时突发通信中调制系统和解调系统的时钟晶振是相互独立，由此产生的时钟信号不会完全同频同相，再叠加信道的传输延迟，解调系统对信号的采样时刻并不是符号的最佳采样时刻，造成符号的码间干扰，降低采集数据的信噪比，从而引发传输错误，因此，需要添加定时同步环节对上述不利因素加以克制。
2、在短时突发通信中，定时同步为确保接收的数据中准确恢复出符号信息，会按照符号率或符号率整数倍捕捉符号的峰值，避免相邻符号间的码间干扰，提高信噪比。传统的o&m定时误差估计算法(简称o&m算法)，尽管定时误差估计值的准确度高，应用广泛，但在运算过程中需要对数据循环累加，误差估计的速度慢；而且短时突发信号帧结构中保护段长度是固定的，这对定时同步方法的收敛速度提出了极高的要求：必须在保护段通过的时间内完成定时同步的收敛，如果无法满足这一要求，数据帧中的帧头数据可能因码间干扰的影响后续帧同步，导致误同步或帧丢失。因此，基于传统o&m算法的定时同步方法在面对短时突发信号的快速收敛需求时，显得捉襟见肘。
3、在2022年08月23日公布的、公布号为cn114938255a、名称为《一种基于o&m算法的高速时域并行定时同步方法》的专利技术专利申请中，其对输出数据进行定时误差估计，通过对fifo缓存数据的读取索引控制完成定时频偏校正；此
4、在2023年09月05日授权公告的、公告号为cn114845376 b、名称为《一种基于fpga的高速并行定时同步方法》的中国专利技术专利中，根据基准点的位置信息，从输入移位寄存器中选择所需的采样点输入数据；再根据基准点分数间隔和相位量化精度，从查找表获取匹配滤波系数，且与采样点输入数据相乘相加，获得多路采样点输出信号；定时误差提取模块利用并行采样点输出信号计算定时误差，并获得定时误差均值；误差均值经过环路滤波器，得到定时误差调整信号；数控振荡器根据误差调整信号，进行基准采样点的相位累积，生成输入数据的位置信息和查找表的地址信号。本专利技术提出的方法，适用于高速传输的通信系统，能够灵活支持任意倍符号速率采样，可在保障优异定时同步性能的前提下，相对于传统方案节省大量逻辑资源。
5、上述现有技术都没有解决传统o&m算法中，对于突发信号收敛速度与同步精度之间的矛盾。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供一种基于改进o&m算法的定时同步方法，以解决传统o&m算法中收敛速度与同步精度之间的矛盾，在保证定时同步精度的前提下，提高定时同步收敛速度，缩短定时同步训练时间。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术基于改进o&m算法的定时同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、(1)、fft变换
4、对接收到的时域基带信号r(n)进行fft变换(快速傅里叶变换)，得到频域基带信号r(k)，其中，n为时域点序号，k为频域点序号；
5、(2)、频域匹配滤波与定时相位误差校正
6、频域基带信号r(k)与匹配滤波器系数相乘，得到频域匹配滤波后的频域基带信号然后将旋转因子e-j2πk·τ(k)/k与频域基带信号做复数乘法得到频域基带信号完成定时同步，其中，τ(k)为当前时刻平滑后的定时相位误差估计值，k为fft变换的点数；
7、(3)、ifft变换
8、对频域基带信号进行ifft变换，得到完成定时同步的时域基带信号
9、(4)、基于改进o&m算法的定时相位误差估计
10、首先，将信号x(n)＝i2(n)+q2(n)按n×l个点分段，其中，i(n)和q(n)分别表示时域基带信号的i路和q路，计算得到第m段信号频谱上1/ts处的频谱分量
11、
12、其中，n为过采样倍数，l为分段符号个数，ts为符号周期；
13、然后，将频谱分量送入滑动窗口进行累加，滑动窗口的起始位置为w，整个滑动窗口的长度为w，滑动窗口累加后的结果为：
14、
15、用滑动窗口累加后的结果x′(k)计算相角，得到改进后的定时相位误差估计值：
16、
17、其中，的输出范围为[0,2π)。
18、(5)、查表计算旋转因子
19、对定时相位误差估计值采用二阶滤波器进行滤波，得到平滑后的定时相位误差估计值τ(k)，并作为地址，寻址保存在rom表中的旋转因子e-j2πk·τ(k)/k，用于步骤(2)中下一时刻的定时相位误差校正。
20、本专利技术的专利技术目的是这样实现的：
21、本专利技术基于改进o&m算法的定时同步方法包括基于改进o&m算法的定时相位误差估计和定时相位误差校正两个主要部分，其中，基于改进o&m算法的定时相位误差估计通过引入滑动窗口来解决传统o&m算法中收敛速度与同步精度之间的矛盾，在保证算法同步精度的前提下，提高定时同步收敛速度，缩短定时同步训练时间，同时，利用时域延迟等价于频域相位旋转的原理，定时相位误差校正在频域用复数乘法替代时域卷积运算完成定时相位误差的校正。本专利技术基于改进的o&m算法实现了短时突发信号的高精度、快速收敛定时同步。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于改进O&M算法的定时同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于改进O&M算法的定时同步方法，其特征在于，过采样倍数N＝4，分段符号个数L＝8。
【技术特征摘要】
1.一种基于改进o&m算法的定时同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，张宴槐，卫洋斌，李旭阳，曹佳伟，罗光坤，张圣一，赵贻玖，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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