一种基于连续相位调制信号相位变化特征的码元同步方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106301652A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610666137.X(22)申请日2016.08.15(71)申请人中国船舶重工集团公司第七二二研究所地址430205湖北省武汉市江夏区藏龙岛开发区藏龙大道3号(72)发明人李朝阳盛晨辉付兴许振王孜(74)专利代理机构武汉东喻专利代理事务所(普通合伙)42224代理人方放(51)Int.Cl.H04J3/06(2006.01)H04L27/26(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于连续相位调制信号相位变化特征的码元同步方法(57)摘要本发明公开了一种基于连续相位调制信号相位变化特征的码元同步方法，本发明的主要步骤为：提取同步前导信号的相位变化特征；与本地的同步码做相关运算；找到相关运算峰值的时间位置，完成码元同步。针对现有数字通信系统中码元同步算法过于复杂和消耗硬件资源较多的问题，本发明能准确地确定接收信号码元的起止时刻，运算量少，减轻了系统的运算负担，特别适用于硬件资源紧张的通信系统。而且，本发明能运用于存在多普勒频偏的情况，有效克服多普勒频偏对接收信号码元同步的影响。在较低信噪比的情况下，本发明仍能可靠地实现同步。CN106301652ACN106301652A权利要求书1/1页1.一种基于连续相位调制信号相位变化特征的码元同步方法，其特征在于，包括如下步骤：A、在本地，将一段伪随机序列以连续相位调制CPM方式进行调制，产生包络恒定，相位连续变化的信号波形，作为本地同步前导信号；逐个采样点计算本地同步前导信号每一个数据与前一个数据的相位增量值；判断该增量值的符号，正数用1表示，负数用0表示，生成一串本地同步码；B、接收基带连续相位调制信号，逐个采样点计算当前数据与前一个数据的相位增量值，判断该增量值的符号，正数用1表示，负数用0表示，生成一串接收信号相位特征码，该特征码与步骤A所述的本地同步码等长；C、相关运算并定位峰值：令接收信号采样点数据依次滑入，将步骤A和B生成的同步码与相位特征码做同或运算，得到一个相关值；每滑动一次，即可得到一个相关值；依次滑动形成一个相关值序列；该相关值序列峰值对应的时刻，确定为接收信号同步前导信号的结束时刻，从而获得码元的起止时刻；所述同或运算指相同为1，相异为0。2.根据权利要求1所述的码元同步方法，其特征在于，步骤A中同步码的长度越大，相关匹配时峰值越大；优选值取与接收信号同步码的相同的长度。3.根据权利要求1所述的码元同步方法，其特征在于，在信号输入前，设有数据缓冲模块，对输入信号进行数据缓冲，以保证在同步过程中不会丢失有用数据。4.一种连续相位调制的数字通信系统，其特征在于，采用了权利要求1至3任一码元同步方法。2CN106301652A说明书1/3页一种基于连续相位调制信号相位变化特征的码元同步方法技术领域[0001]本发明涉及电通信技术领域，具体涉及在连续相位调制信号的通信系统中，利用信号的相位变化特征进行码元同步的方法。背景技术[0002]在数字通信中，码元同步的目的是要在接收端确定每一个码元符号的正确起止时刻。目前，通过添加前导信号实现码元同步的方法主要有，利用本地匹配波形相关运算，或用FFT在频域匹配，但是这些运算通常比较复杂，并且会消耗较多的硬件资源。发明内容[0003]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于连续相位调制信号通信系统中的码元同步方法，以实现仅用很少的运算量实现码元同步，解决现有数字通信系统中码元同步算法过于复杂和消耗硬件资源较多的问题，同时克服多普勒频偏对接收信号码元同步的影响。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术原理是：[0005]在连续相位调制信号中添加一段前导同步信号，提取接收信号的相位变化特征信息，生成相位变化特征码，由于接收信号的同步序列是已知的，那么其相位变化规律也就已知，提取该相位变化信息，就得到相位特征码；本地的同步码是由前导同步信号生成的，包含了前导同步信号的相位变化特征信息；将相位特征码与本地同步码做滑动相关匹配，如果能找到峰值，就说明已经找到了接收信号的同步序列的位置时刻，同时也就找到了码元的起止时刻，即完成了同步。[0006]具体地说，本方法包括以下步骤：[0007]A、在本地，将一段伪随机序列以连续相位调制CPM方式进行调制，产生包络恒定，相位连续变化的信号波形，作为本地同步前导信号；逐个采样点计算本地同步前导信号每一个数据与前一个数据的相位增量值；判断该增量值的符号，正数用1表示，负数用0表示，生成一串本地同步码；[0008]B、接收基带连续相位调制信号，逐个采样点计算当前数据与前一个数据的相位增量值，判断该增量值