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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信信号处理,特别是一种信号同步方法及装置。
技术介绍
1、随着无线通信技术的发展,测距定位系统在导航、移动通信、物联网等多个领域的应用越来越广泛。然而,在这些系统中,由于发射端与接收端之间存在固有的频率偏差(频偏)和相位偏差(相偏),导致接收信号的时间延迟难以精确测量,从而影响了定位精度。
2、传统的解决频率偏差的方法主要集中在提高时钟的精度来减少频率偏差的影响,但是引入高精度时钟后,频率偏差和相位偏差仍然存在,并且在装置的长时间运行过程中,由于温度漂移效应、老化效应等因素,时钟的稳定度会发生变化,例如,随着装置的长时间运行,高精度时钟自身的温度及其运行环境的温度会升高,高精度时钟的晶振稳定度会降低,频率偏差和相位偏差会逐渐变大,所以仅仅依靠高精度时钟并不能解决信号同步中的频率偏差和相位偏差问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种信号同步方法及装置。
2、本专利技术采用的技术方案是:
3、本申请的第一方面提供了一种信号同步方法,应用于一种同步装置,包括以下内容:
4、接收输入信号;其中,输入信号至少包括pn序列;
5、对输入信号进行初步角频率偏差估计并分别计算多个pn序列的相角;
6、当输入信号的角频率偏差小于等于预设的角频率偏差阈值时,累加多个pn序列的相角计算角频率偏差;当输入信号的角频率偏差大于预设的角频率偏差阈值时,计算多个pn序列相角的平均值来计算角频
7、根据计算出的角频率偏差调整输入信号的频率,实现信号同步。
8、优选的,所述接收输入信号包括以下内容:
9、接收输入信号,其中,输入信号包括pn序列和chirp序列;
10、计算pn序列和chirp序列在信号周期内的占比;若pn序列和chirp序列在信号周期内的占比大于预设的占比阈值,则执行下一步骤,若pn序列和chirp序列在信号周期内的占比小于等于预设的占比阈值,则不对输入信号进行频偏纠正。
11、优选的,根据计算出的角频率偏差调整输入信号的频率,实现信号同步包括以下内容:
12、通过计算出的角频率偏差生成频率偏差调制函数;
13、将预设的输入信号的表达式乘以频率偏差调制函数,对输入信号的频率偏差进行修正,实现信号同步。
14、优选的,根据计算出的角频率偏差调整输入信号的频率,实现信号同步包括以下内容:
15、通过计算出的角频率偏差生成频率偏差调制函数;
16、将预设的输入信号的表达式乘以频率偏差调制函数再乘以相偏调制函数,对输入信号的频率偏差和相位偏差进行修正,实现信号同步。
17、优选的,所述预设的输入信号的表达式为:
18、
19、其中,为接收机的i路信号的表达式,为接收机的q路信号的表达式,为发射的基带信号的表达式,为虚数单位,为角频率偏差,是发射机载波和接收机载波的初始相位差。
20、优选的,所述接收机的i路信号的表达式为:
21、
22、所述接收机的路信号的表达式为:
23、
24、其中,代表发射机的载波角频率,为接收机的载波角频率,为发射机载波的初始相位,为接收机载波的初始相位,代表角频率偏差,代表发射机载波和接收机载波的初始相位差。
25、优选的,计算多个pn序列的相角包括以下内容:
26、将输入信号的pn序列与本地pn序列进行相关运算,得到m个相关峰的表达式;
27、将后一个相关峰的表达式与前一个相关峰的表达式相除,得到多个pn序列的相角。
28、优选的,所述m个相关峰的表达式为:
29、
30、其中,代表第一个相关峰的表达式,代表第二个相关峰的表达式,代表第m个相关峰的表达式,pn的采样序列简化成p(n),a>0为pn的幅度,上式中n=0、1、2、…、n-1,其中n=256;p(n)=+1或者-1。
31、本申请的第二方面提供了一种信号同步装置,包括接收机,应用上述的信号同步方法。
32、本专利技术的有益效果至少是如下之一:
33、通过计算和纠正角频率偏差,可以显著提高测距定位系统的定位精度。能够有效补偿由于角频率偏差导致的时间延迟误差,有助于改善信号的解调质量,减少误码率,从而提高系统的测量精度。
34、即使高精度时钟因为温度漂移效应和老化效应导致晶振稳定度降低,频率偏差变大,本申请也能够根据需要重新计算角频率偏差和相位偏差,并相应地调整输入信号的频率和相位,可以应对晶振长时间运行过程中由于温度漂移、老化效应等因素导致的晶振稳定度变化问题。确保了信号同步的长期稳定性和可靠性。
35、通过分别计算多个pn序列的相角,并根据不同情况(角频率偏差大小)选择累加或求平均值的方法来估计角频率偏差,增强了系统的鲁棒性。这种方法能够适应不同大小的角频率偏差情况,提高了系统的适应性和灵活性。
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1.一种信号同步方法,应用于一种同步装置,其特征在于,包括以下内容:
2.根据权利要求1所述的一种信号同步方法,其特征在于,所述接收输入信号包括以下内容:
3.根据权利要求1所述的一种信号同步方法,其特征在于,根据计算出的角频率偏差调整输入信号的频率,实现信号同步包括以下内容:
4.根据权利要求1所述的一种信号同步方法,其特征在于,根据计算出的角频率偏差调整输入信号的频率,实现信号同步包括以下内容:
5.根据权利要求3或4所述的一种信号同步方法,其特征在于,所述预设的输入信号的表达式为:
6.根据权利要求5所述的一种信号同步方法,其特征在于,所述接收机的i路信号的表达式为:
7.根据权利要求6所述的一种信号同步方法,其特征在于,计算多个PN序列的相角包括以下内容:
8.根据权利要求7所述的一种信号同步方法,其特征在于,所述m个相关峰的表达式为:
9.一种信号同步装置,包括接收机,其特征在于,应用权利要求1-8任意一项所述的信号同步方法。
【技术特征摘要】
1.一种信号同步方法,应用于一种同步装置,其特征在于,包括以下内容:
2.根据权利要求1所述的一种信号同步方法,其特征在于,所述接收输入信号包括以下内容:
3.根据权利要求1所述的一种信号同步方法,其特征在于,根据计算出的角频率偏差调整输入信号的频率,实现信号同步包括以下内容:
4.根据权利要求1所述的一种信号同步方法,其特征在于,根据计算出的角频率偏差调整输入信号的频率,实现信号同步包括以下内容:
5.根据权利要求3或...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶友庆,李雄,叶友杰,孙罗淼,孙培文,刘三军,黄光平,彭刚强,张敏,张军,
申请(专利权)人:苏州楚亦捷科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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