应用于无线通信的帧同步、频偏估计方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种应用于无线通信的帧同步方法和装置。该方法包括：选取短前导序列的至少一个符号，将选取的符号的样点等分为前后两组；将两组样点中的一组进行实部、虚部调换处理，处理后将信号发送出去；对短前导序列进行相关运算，得到相关值序列，判断相关值序列中是否存在至少两个相关值峰值，该相关值峰值间隔为其他相关值峰值间隔的一半，如果是，则根据该至少两个相关值峰值对应的时钟点确定帧同步点。本发明专利技术还提供了一种应用于无线通信的频偏估计方法和装置。本发明专利技术通过对短前导序列进行数据处理的方式，使得帧同步探测更准确、及时，使得频偏估计的系统复杂度降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种应用于无线通信的帧同步、载波频偏估计方法与相应装置。
技术介绍
无线通信是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，由于该网络不受电缆束缚、移动性强的特点，被广泛应用于企业办公室、学校图书馆、公共活动间等位置变化频繁、 随时存在入网需求的环境，它可实现便携联网、远端接入、图文传真、电子邮件等各种功能， 越来越受到人们青睐。但是，在技术上，无线通信的实现比有线网络更为复杂。由于无线通信采用分组突发方式传输数据，数据分组开始传输后，接收端需在较短时间内探知到同步信号以便实现数据的正确接收。因此，帧同步技术对于无线通信而言，显得举足轻重。数据帧同步的具体实现方法与无线通信采用的数据传输模式有关。目前，广泛运用于IEEE802. Ila或 Hiperlan2协议领域的是正交频分复用技术(OFDM)，它是将高速率的数据流调制到多个子载体的物理信道上进行数据传输。此类多载波系统中，OFDM符号由多个子载波信号叠加而成，接收端找到OFDM符号同步位即可实现数据接收。帧同步位通过检测数据帧的帧头部分确定，根据IEEE802. 11a、Hiperlan2协议规定，帧头部分包括短前导和长前导序列，接收端进行帧同步探测时，以短前导的一个符号的各样点的复数共轭值构成匹配滤波器，利用该滤波器得到每个样点的相关值，然后将相关值序列与预设门限进行比较，如果发现某些相关值高于该门限，且这些高于门限的相关值之间的间隔相等，即可利用这些相关值对应的时钟点确定同步点。然而，由于噪声的存在，计算得出的相关值可能存在多个高于门限的值，而这些相关值的间隔也可能相等，此时这些相关值并不不能代表真正的相关峰值，进而导致同步点探知错误。此外，由于OFDM系统采用的是多个子信道传输数据，信道中的噪声容易使载波频率发生偏移，载波频偏将造成信道间干扰(ICI)，因而必须估计载波频偏用于校正载波频率。现有技术中估计频偏通常使用短前导序列的一个符号进行，这种方式增加了系统复杂度。
技术实现思路
有鉴于现有技术的帧同步方法存在的问题，本专利技术的专利技术目的在于提供一种应用于无线通信的帧同步方法和相应装置，该方法和相应装置通过对短前导序列进行一定的处理，使得相关值波形图中出现间隔为其他峰值间隔一半的连续波峰，进而利用该波峰对应的时钟点进行同步点探测。本专利技术提供的应用于无线通信的帧同步方法包括选取待发送信号的短前导序列中的至少一个符号，将选取的符号的样点等分为前后两组；将两组样点中的一组进行实部、虚部调换处理，处理后将信号发送出去；对接收到的包含短前导序列的信号进行相关运算，得到相关值序列；判断相关值序列中是否存在至少两个相关值峰值，该相关值峰值的间隔为其他相关值峰值间隔的一半，如果是，则根据该至少两个相关值峰值对应的时钟点确定帧同步点。优选地，从待发送信号的短前导序列中选取的符号个数为两个符号。进一步优选地，所述两个符号为相邻的两个符号。进一步优选地，所述两个符号为短前导序列的最后两个符号。本专利技术还提供了一种应用于无线通信的帧同步装置，该装置包括符号选取单元、 调换处理单元、相关运算单元、判断单元和同步点确定单元，其中所述符号选取单元，用于从待发送信号的选取短前导序列中选取至少一个符号， 将选取的符号的样点等分为前后两组；所述调换处理单元，用于将两组样点中的一组进行实部、虚部调换处理，处理后将信号发送出去；所述相关运算单元，用于对接收到的包含短前导序列的信号进行相关运算，得到相关值序列；所述判断单元，用于判断相关值序列中是否存在至少两个相关值峰值，该相关值峰值的间隔为其他相关值峰值间隔的一半，如果是，则触发同步点确定单元；所述同步点确定单元，用于根据所述的至少两个相关值峰值对应的时钟点确定帧同步点。有鉴于现有技术的频偏估计方法存在的问题，本专利技术的专利技术目的在于提供一种应用于无线通信的频偏估计方法和相应装置，该方法和相应装置通过对短前导序列进行一定的处理，使得短前导序列在时域上出现的重复符号的间隔减小，进而仅需利用短前导的半个符号即可实现频偏估计。本专利技术提供的应用于无线通信的频偏估计方法包括选取待发送信号的短前导序列的至少一个符号，将选取的符号的样点等分为前后两组；将两组样点中的一组进行实部、虚部调换处理，处理后将信号发送出去；对接收到的包含短前导序列的信号进行相关运算，得到相关值序列；判断相关值序列中是否存在至少两个相关值峰值，该相关值峰值的间隔为其他相关值峰值间隔的一半，如果是，则从该相关值峰值对应的短前导序列的符号中选择两个符号，根据该两个符号的延迟样点数计算得到频偏估计值。优选地，从待发送信号的短前导序列中选取的符号个数为两个符号。进一步优选地，所述两个符号为相邻的两个符号。优选地，从相关值峰值对应的短前导序列的符号中选择的两个符号。本专利技术还提供了一种应用于无线通信的频偏估计装置，该装置包括符号选取单元、调换处理单元、相关运算单元、判断单元和频偏估计单元，其中所述符号选取单元，用于从待发送信号的短前导序列中选取至少一个符号，将选取的符号的样点等分为前后两组；所述调换处理单元，用于将两组样点中的一组进行实部、虚部调换处理，处理后将信号发送出去；所述相关运算单元，用于对接收到的包含短前导序列的信号进行相关运算，得到相关值序列；所述判断单元，用于判断相关值序列中是否存在至少两个相关值峰值，该相关值峰值的间隔为其他相关值峰值间隔的一半，如果是，则触发频偏估计单元；所述频偏估计单元，用于从该相关值峰值对应的短前导序列的符号中选择两个符号，根据该两个符号的延迟样点数计算得到频偏估计值。本专利技术的技术方案提供的帧同步方法和装置通过对短前导序列中的符号进行实虚部调换处理，使前导序列的重复周期减半，从而在接收端进行匹配滤波器后，相关值序列将会出现一组明显不同于其他相关值的等距离波峰，进而利用该波峰实现帧同步点的识别。与现有技术相比，本专利技术可在前导序列这段较短的时间内迅速地获取精确的帧同步，避免了外界干扰造成的帧同步错误。本专利技术的技术方案提供的频偏估计方法和装置通过对短前导序列中的符号进行实虚部调换处理，使得时域值出现重复符号的周期减半，进而利用半个符号即可得到频偏估计，降低了系统的复杂度。附图说明图1为IEEE802. Ila或HiperLan2协议的帧结构图；图2为IEEE802. Ila或HiperLan2协议的帧的生成示意图；图3为本专利技术的帧同步方法的一个实施例的流程图；图4为图3所述实施例的一个实例的实部虚部调换处理示意图；图5为图4所述实例的相关值波形图；图6为本专利技术的帧同步装置的一个实施例的组成框图；图7为本专利技术的频偏估计方法的一个实施例的流程图；图8为本专利技术的频偏估计装置的一个实施例的组成框图。具体实施例方式本专利技术是将待发送信号的短前导序列的符号样点进行实部、虚部调换处理，通过这种处理，使得接收到的包含短前导序列的信号经过匹配滤波后将出现一些特殊性质，进而利用这些性质实现帧同步探测和频偏估计。为便于理解本专利技术的技术方案，这里先将IEEE802. Ila或HiperLan2协议的帧结构和短前导序列的生成过程进行简要介绍。参见附图1，根据802. Ila或HiperLan2协议的规定，一个数据帧包括前导序列、信号域、数据域三个部本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种应用于无线通信的帧同步方法，其特征在于，该方法包括：选取待发送信号的短前导序列中的至少一个符号，将选取的符号的样点等分为前后两组；将两组样点中的一组进行实部、虚部调换处理，处理后将信号发送出去；对接收到的包含短前导序列的信号进行相关运算，得到相关值序列；判断相关值序列中是否存在至少两个相关值峰值，该相关值峰值的间隔为其他相关值峰值间隔的一半，如果是，则根据该至少两个相关值峰值对应的时钟点确定帧同步点。

【技术特征摘要】
1.一种应用于无线通信的帧同步方法，其特征在于，该方法包括选取待发送信号的短前导序列中的至少一个符号，将选取的符号的样点等分为前后两组；将两组样点中的一组进行实部、虚部调换处理，处理后将信号发送出去； 对接收到的包含短前导序列的信号进行相关运算，得到相关值序列； 判断相关值序列中是否存在至少两个相关值峰值，该相关值峰值的间隔为其他相关值峰值间隔的一半，如果是，则根据该至少两个相关值峰值对应的时钟点确定帧同步点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从待发送信号的短前导序列中选取的符号个数为两个符号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述两个符号为相邻的两个符号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述两个符号为短前导序列的最后两个符号。5.一种应用于无线通信的帧同步装置，其特征在于，该装置包括符号选取单元、调换处理单元、相关运算单元、判断单元和同步点确定单元，其中所述符号选取单元，用于从待发送信号的短前导序列中选取至少一个符号，将选取的符号的样点等分为前后两组；所述调换处理单元，用于将两组样点中的一组进行实部、虚部调换处理，处理后将信号发送出去；所述相关运算单元，用于对接收到的包含短前导序列的信号进行相关运算，得到相关值序列；所述判断单元，用于判断相关值序列中是否存在至少两个相关值峰值，该相关值峰值的间隔为其他相关值峰值间隔的一半，如果是，则触发同步点确定单元；所述同步点确定单元，用于根据所述至少两个相关值峰值对应的时钟点确定帧同步点ο6.一种应用于无线通信的频偏估计方法，其特征在于，该方法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹丽红，陈印锋，余建国，
申请(专利权)人：北京北方烽火科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11