一种基于自适应门限的扩频同步方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及扩频通信技术领域，具体的说，涉及一种基于自适应门限的扩频同步方法及装置。
【背景技术】
[0002]在数据通信时，接收机必须有精确的同步才能准确地恢复传送的数据。而对于突发的数据通信，信息传输是不连续的，因此很难通过反馈环路实现同步，通常解决的办法是采用扩频技术，在发射的数据帧前插入一组扩频序列用作系统同步。接收端通过对该扩频序列进行相关统计计算形成一个判决量，将该判决量中超过门限的位置判决为同步位置。
[0003]在无线通信系统中，接收信号会受到无线信道的影响，也就是说接收信号的衰落程度和受噪声的影响是未知和时变的。如果使用固定门限的捕获方案的话往往不能获得良好的捕获性能，使得检测概率减小或者虚警概率增加，这就要求采用自适应门限检测技术。自适应门限就是判决的门限能随接收信号的变化而变化。与传统的固定门限检测相比，使用自适应门限检测，可以提高检测概率，同时降低虚警概率，缩短正确捕获时间。
[0004]现有的基于自适应门限的扩频同步技术是通过将相关峰值和自适应门限进行比较判决得到检测结果。传统的判决方法是把相关判决量直接与其对应的自适应门限作比较，如果判决量比门限值大，则表明检测到了判决量的峰值。但是这种传统的判决方法准确度较低，首先，当信号很小时，计算得到的自适应门限值相应得也会很小，当判决量中出现微小的峰值(虚警毛刺)时，就可能导致虚警现象。此外，传统方法中一般都会采用过采样以保证传输效果，设过采样倍数为N，则对应的接收信号与本地参考序列的相关值有N个，且它们均超过门限值，如果根据N-1个较小值的样点值进行系统的同步，就会影响同步的精确度。
[0005]因此，亟需一种能够解决传统方法中虚警现象较多且同步精确度低的扩频同步方法及装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一在于提供一种基于自适应门限的扩频同步方法及装置，以解决现有的扩频同步方法中虚警现象较多且同步精确度低的技术问题。
[0007]一种基于自适应门限的扩频同步方法，包括:
[0008]在时钟周期内根据本地扩频序列对一段接收信号进行统计形成比较判决值，同时基于所述一段接收信号形成自适应门限值；
[0009]在多个时钟周期中，若位于中间的时钟周期形成的比较判决值大于其他时钟周期形成的比较判决值，且所述位于中间的时钟周期以及其前后相邻的两个时钟周期形成的比较判决值都分别大于该时钟周期形成的自适应门限值，则判决所述位于中间的时钟周期的接收信号与本地扩频序列同步。
[0010]在形成比较判决值的步骤中包括:
[0011]基于所述时钟周期和采样倍数分别对接收信号中的I路信号和Q路信号进行移位存储；
[0012]基于采样倍数分别对存储的一段I路信号和Q路信号进行采样得到判决采样数据；
[0013]根据本地扩频序列对所述判决采样数据进行计算形成I路和Q路信号相关值；
[0014]对I路和Q路信号相关值进行平方包络计算得到比较判决值。
[0015]在形成自适应门限值的步骤中包括:
[0016]对接收信号进行平方包络计算；
[0017]基于所述时钟周期和所述采样速率对进行完平方包络计算的接收信号进行移位存储；
[0018]根据基于采样倍数对存储的一段进行完平方包络计算的接收信号进行采样得到门限采样数据；
[0019]对门限采样数据进行计算形成自适应门限值。
[0020]在判决接收信号与本地扩频序列同步的步骤中包括:
[0021]基于所述时钟周期对在所述多个时钟周期内形成的比较判决值和自适应门限值进行移位存储；
[0022]在存储的多个比较判决值中，若中间位的比较判决值大于其他位的比较判决值，且所述中间位以及其前后相邻的两位的比较判决值都分别大于存储的多个自适应门限值中相对应位的自适应门限值，则判决所述中间位的比较判决值对应的接收信号与本地扩频序列同步。
[0023]在对I路彳目号和Q路?目号进行移位存储的步骤中包括:
[0024]在所述时钟周期内将I路和Q路信号分别向第一移位寄存器和第二移位寄存器中推入1/Ν个码片，N为采样倍数，第一移位寄存器和第二移位寄存器为N*L位，L为所述接收信号同步序列的码长度；
[0025]在对进行完平方包络计算的接收信号进行移位存储的步骤中包括:
[0026]在所述时钟周期内将进行完平方包络计算的接收信号向第三移位寄存器中推入I/N个码片，第三移位寄存器为N*L位。
[0027]在对比较判决值和自适应门限值进行移位存储的步骤中包括:
[0028]在所述时钟周期内将所述多个时钟周期内形成的比较判决值和自适应门限值分别向第四移位寄存器和第五移位寄存器中推入I位值，第四移位寄存器和第五移位寄存器为M位，M为大于2的奇数。
[0029]在对存储的一段I路信号和Q路信号进行采样的步骤中包括:
[0030]从第一移位寄存器和第二移位寄存器的第一位开始，每隔N位取一个值，得到所述I路信号和Q路信号的判决采样数据；
[0031]在对存储的一段进行完平方包络计算的接收信号进行采样的步骤中包括:
[0032]从第三移位寄存器的第一位开始，每隔N位取一个值，得到门限采样数据。
[0033]在形成I路和Q路信号相关值的步骤中包括:
[0034]分别将I路信号和Q路信号的判决采样数据与本地扩频序列对应位相乘，将相乘后的结果分别求平均值得到I路和Q路信号相关值；
[0035]在形成自适应门限值的步骤中包括:
[0036]对门限采样数据求平均值；
[0037]将求得的平均值与常数C相乘得到自适应门限值。
[0038]一种基于自适应门限的扩频同步装置，包括:
[0039]滑动相关器，其用于在时钟周期内根据本地扩频序列对一段接收信号进行统计形成比较判决值；
[0040]自适应门限生成器，其用于在时钟周期内基于所述一段接收信号形成自适应门限值；
[0041]滑动窗比较器，其用于在多个时钟周期中，若位于中间的时钟周期形成的比较判决值大于其他时钟周期形成的比较判决值，且所述位于中间的时钟周期以及其前后相邻的两个时钟周期形成的比较判决值都分别大于该时钟周期形成的自适应门限值，则判决所述位于中间的时钟周期的接收信号与本地扩频序列同步。
[0042]所述滑动窗比较器包括:
[0043]第四移位寄存器，其用于基于所述时钟周期对在所述多个时钟周期内形成的比较判决值进行移位存储；
[0044]第五移位寄存器，其用于基于所述时钟周期对在所述多个时钟周期内形成的自适应门限值进行移位存储；
[0045]比较器判决器，其用于在第四移位寄存器存储的多个比较判决值中，若第四移位寄存器中间位的比较判决值大于其他位的比较判决值，且所述中间位以及其前后相邻的两位的比较判决值都分别大于第五移位寄存器存储的多个自适应门限值中相对应位的自适应门限值，则判决所述中间位的比较判决值对应的接收信号与本地扩频序列同步。
[0046]本发明实施例提供的基于自适应门限的扩频同步方法和装置，针对传统的扩频同步方法的缺点提出在滑动窗中进行比较判决的检测方式，通过两个移位存储器分别存储多个比较判决值及对应自适应门限值。比较判决值及对应自适应门限值随时钟周期被依次推入各自移位寄存器，每个时钟周期对寄存器中的值进行比较，只有当比较判决值寄存器的中间位置存储的值大于其它位置存储的各值，并且中间位置及其左右位置存储的值都超过对应的自适应门限时，才判决为接收信号与本地序列处于真正同步状态。该方法不仅能够减小甚至消除虚警现象，还可以得到较准确的同步脉冲的起始界，进行精确的系统同步。
[0047]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0048]为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍:
[0049]图1是本发明实施例提供的基于自适应门限的扩频同步方法的