【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法。可用于接收机帧检测处理的定点化运算过程中。
技术介绍
1、在应用现有技术通信系统的实际运行中，接收机对信号的处理过程必须是精度有限的，为了模拟真实的硬件环境，需要通过对接收机接收的二进制数据进行定点化来完成。定点化过程会损失一部分浮点的运算精度，但是由于是精度有限的，会带来很多好处，例如：更小的面积，更低的功耗，更短的计算延迟等，因此是十分必要的。
2、chirp扩频调制技术（css）既不需要伪随机码作为扩频码，也不需要跳频图样，而是利用chirp信号的匹配滤波和脉冲压缩特性来实现扩频通信，实现简单，复杂度低。chirp扩频调制的扩频增益为时间带宽积，对一个系统，通常情况下，时间带宽积的范围很大。例如，对于目前采用chirp调制的sx1276技术手册公布所述，其支持的扩频因子范围为6~12，按照其对扩频因子的定义，对应的扩频增益为64~4096，动态范围较大，对定点化的挑战也很大。
3、对于目前大部分系统的前导结构来说，都有一段重复发送的前导序列，以便接收机进行一系列同步算法运算。例如，对于lora（long range radio）来说，其前导由4~65535个长度的upchirp符号组成，每个upchirp符号都是相同的。对于接收机来说，在帧检测时，往往需要对多个相同符号进行合并以提升检测概率，降低虚警概率。针对不同信号特性有不同的合并算法，而不同合并算法对定点化的要求又不同。同时，帧检测又是接收机的第一步，很难获取信道状态信息，因此，对于帧
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术主要提供了一种基于chirp扩频信号的帧检测及定点化方法，此方法可以采用较小的定点化位宽来兼顾不同的数据动态范围，大大降低处理复杂度，同时可保证较好的精度和线性度。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于chirp扩频信号的帧检测及定点化方法，包括以下步骤：
3、（1）开辟帧检测判决区域的存储深度为，位宽为；
4、（2）接收机通过解扩频得到每个符号的相关信息，表示为；
5、（3）对进行判断，得到截位的比特数，同时截位得到；
6、（4）判断帧检测平均需要的截位比特数，得到；
7、（5）进行帧检测平均，得到测度函数，并计算其峰均比；
8、（6）判断峰均比是否超过门限，若超过门限，帧检测成功，否则，执行步骤7；
9、（7）判断平均后帧检测数据位宽是否超过，若不超过位宽，更新；若超过位宽，更新，同时；
10、通过以上步骤，可保证帧检测判决区域的存储位宽在不同的扩频增益，不同的信噪比下位宽稳定，因此可以设置为较小的位宽。
11、于本专利技术的一实施方式中，接收机通过解扩频得到每个符号的相关信息。其中，基于chirp扩频信号，解扩频的方法可采用：和本地序列做n点的对应点乘，之后再通过快速傅里叶变换（fft）得到。
12、于本专利技术的一实施方式中，对进行判断，得到截位的比特数，同时截位得到。其中，首先需要找到中的最大值。其次，对进行判断，在保留bit的基础上，判断其可以截位的比特数。判断最大值需要截位的比特数可采用首一查找。具体来说，对定点数据从最高bit往低bit查找，找到第1个bit位是1的数据之后，从当前bit位再保留bit，剩余需要截掉的bit数据即为。最后，需要对截位bit，，截位采用常用的向下取整。
13、于本专利技术的一实施方式中，判断帧检测平均需要的截位比特数，得到。判断方法为选择、中的最大值。
14、于本专利技术的一实施方式中，进行帧检测平均，得到测度函数，并计算其峰均比。包括：帧检测平均算法及其定点化的公式表达为：。
15、在平均之后，需起计算其峰均比，计算过程如下所描述：首先，需要找到符号的最大值，此值表示经过平均后的最大相关值；再统计当前符号除最大值以外其他值的平均功率，峰均比的计算方式为：；
16、于本专利技术的一实施方式中，判断平均后帧检测数据位宽是否超过，若不超过位宽，更新；若超过位宽，更新，同时；
17、本专利技术具有以下优点：本专利技术提供了一种基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，该方法改善了帧检测处理时的存储及计算复杂度，可带来面积的缩小，功耗的降低。本专利技术通过对解扩频得到每个符号的相关信息进行判断，然后动态截位，从而保证在计算时，能够根据相关信息大小自适应的改变截位位宽，可以在固定位宽下能够适应更高的动态范围。由于采用判断的方法，对相关信息的定点化位宽没有严格要求，若前级修改，不会对帧检测模块有影响，增加了系统的适应性。本专利技术提供的帧检测平均结合定点化处理方案，能够在获取不同符号合并增益的情况下，不增加合并后的位宽，使得存储位宽和计算逻辑位宽都可保持较为稳定的状态，因此可采用较小的位宽，且不会因为扩频增益的不同，信道状态的不同而发生剧烈变化。
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1.基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，其特征在于，步骤3中，对进行判断，得到截位的比特数，同时截位得到；其中，所取的需要判断的数据为当前符号的最大值；得到最大值之后，对最大值进行首一查找，之后从找到的第1个比特数值为1的数据之后保留比特，舍弃其他比特，同时需要统计舍弃掉的比特数目，记为。
3.根据权利要求1所述的一种基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，其特征在于，步骤4中，判断帧检测平均需要的截位比特数，判断方法为选择、中的最大值。
4.根据权利要求1所述的一种基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，其特征在于，步骤5中，进行帧检测平均，得到测度函数，并计算其峰均比；本专利采用的帧检测平均算法及其定点化的公式表达如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，其特征在于，步骤6中，判断峰均比是否超过门限，若超过门限，帧检测成功，否则，继续下一步运算。
6.根据权利要求1所述的一种基于chir
...【技术特征摘要】
1.基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，其特征在于，步骤3中，对进行判断，得到截位的比特数，同时截位得到；其中，所取的需要判断的数据为当前符号的最大值；得到最大值之后，对最大值进行首一查找，之后从找到的第1个比特数值为1的数据之后保留比特，舍弃其他比特，同时需要统计舍弃掉的比特数目，记为。
3.根据权利要求1所述的一种基于chirp扩频信号的帧检测定点化方法，其特征在于，步骤4中，判断帧检测平均需要的截位比特数，判断方法为选择、中的最大值。
4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵锋，李帆，李东敏，韩飞，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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