一种时频同步方法、通信系统及存储介质

本发明涉及移动通信系统领域，特别涉及一种时频同步方法、通信系统及存储介质。

背景技术：

多载波扩频系统由现有ofdm系统改进而来，可将原有ofdm的符号序列进行扩频增益，以达到提升ofdm接收机灵敏度的效果。在多载波扩频系统的通讯环节中，时频同步是其中重要的一环。然而，多载波扩频系统在信号发射中对并行信息符号序列进行了扩频操作，造成解扩后得到的信号带宽随着扩频因子的不同而不同，无法使用现有的时频同步方法进行时频同步，因此需要对多载波扩频系统的时频同步方法进行重新设计。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种时频同步方法、通信系统及存储介质，可使用包含时频同步所需的重复结构的同步序列进行时频同步，同时还对同步序列进行了扩频处理，进而确保信号接收设备能够对扩频序列进行解扩还原出同步序列。

为解决上述技术问题，本发明提供一种时频同步方法，包括：

信号发射设备获取同步序列；所述同步序列由多个相同的序列单元组成，所述序列单元由并行信息符号组成；当所述序列单元中的并行信息符号数量为1，且所述并行信息符号的信号值不为零时，所述同步序列为长同步序列；当所述序列单元中的并行信息符号数量为，且所述并行信息符号的信号值同时存在零和非零值时，所述同步序列为短同步序列；

依照预设的扩频因子的数量复制所述同步序列，并将复制后的同步序列与所述扩频因子相乘，得到扩频序列；

将所述扩频序列进行反向傅里叶变换得到所述同步序列的时域序列，并将所述时域序列发送至信号接收设备，以使所述信号接收设备对所述时域序列进行解扩处理得到所述同步序列，并利用所述同步序列中的序列单元进行时频同步。

可选地，所述获取同步序列，包括：

获取所述长同步序列及所述短同步序列；

相应的，所述依照预设的扩频因子的数量复制所述同步序列，并将复制后的同步序列与所述扩频因子相乘，得到扩频序列，包括：

依照预设的扩频因子的数量复制所述长同步序列和所述短同步序列，并分别将复制后的长同步序列和复制后的短同步序列与所述扩频因子相乘，得到长扩频序列和短扩频序列；

相应的，所述将所述扩频序列进行反向傅里叶变换得到所述同步序列的时域序列，并将所述时域序列发送至信号接收设备，包括：

将所述长扩频序列和所述短扩频序列进行所述反向傅里叶变换，得到长时域序列及短时域序列；

将所述长时域序列和所述短时域序列进行拼接，以使所述短时域序列位于所述长时域序列前部，得到总时域序列，并将所述总时域序列发送至所述信号接收设备。

可选地，所述信号接收设备对所述时域序列进行解扩处理得到所述同步序列，并利用所述同步序列中的序列单元进行时频同步，包括：

所述信号接收设备利用所述扩频因子对接收到的时域序列进行所述解扩处理，得到所述同步序列；

利用符号定时估计方法及频偏估计方法对所述同步序列中的序列单元进行时频同步。

可选地，所述利用符号定时估计方法及频偏估计方法对所述同步序列中的序列单元进行时频同步，包括：

对所述同步序列进行傅里叶变换，并利用变换后的同步序列所包含的各并行信息符号的值确定所述同步序列的类型；

当所述同步序列的类型为所述短同步序列时，利用所述符号定时估计方法及所述频偏估计方法对所述同步序列中的序列单元进行第一时频同步，确定初始频偏估计范围；

当所述同步序列的类型为所述长同步序列且所述初始频偏估计范围已确定时，在所述初始频偏范围内，利用所述符号定时估计方法及所述频偏估计方法对所述同步序列中的序列单元进行第二时频同步，确定最终频偏估计范围。

本发明还提供一种通信系统，包括：信号发射设备和信号接收设备，其中，

所述信号发射设备，用于获取同步序列；所述同步序列由多个相同的序列单元组成，所述序列单元由并行信息符号组成；当所述序列单元中的并行信息符号数量为1，且所述并行信息符号的信号值不为零时，所述同步序列为长同步序列；当所述序列单元中的并行信息符号数量为，且所述并行信息符号的信号值同时存在零和非零值时，所述同步序列为短同步序列；依照预设的扩频因子的数量复制所述同步序列，并将复制后的同步序列与所述扩频因子相乘，得到扩频序列；将所述扩频序列进行反向傅里叶变换得到所述同步序列的时域序列，并将所述时域序列发送至所述信号接收设备；

所述信号接收设备，用于对所述时域序列进行解扩处理得到所述同步序列，并利用所述同步序列中的序列单元进行时频同步。

可选地，所述信号发射设备，还用于获取长同步序列及短同步序列；依照预设的扩频因子的数量复制所述长同步序列和所述短同步序列，并分别将复制后的长同步序列和复制后的短同步序列与所述扩频因子相乘，得到长扩频序列和短扩频序列；将所述长扩频序列和所述短扩频序列进行反向傅里叶变换，得到长时域序列及短时域序列；将所述长时域序列和所述短时域序列进行拼接，以使所述短时域序列位于所述长时域序列前部，得到总时域序列，并将所述总时域序列发送至所述信号接收设备。

可选地，所述信号接收设备，还用于利用所述扩频因子对接收到的时域序列进行所述解扩处理，得到同步序列；利用符号定时估计方法及频偏估计方法对所述同步序列中的序列单元进行所述时频同步。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现如上述所述的时频同步方法。

本发明提供一种时频同步方法，包括：信号发射设备获取同步序列；所述同步序列由多个相同的序列单元组成，所述序列单元由并行信息符号组成；依照预设的扩频因子的数量复制所述同步序列，并将复制后的同步序列与所述扩频因子相乘，得到扩频序列；将所述扩频序列进行反向傅里叶变换得到所述同步序列的时域序列，并将所述时域序列发送至信号接收设备，以使所述信号接收设备对所述时域序列进行解扩操作得到所述同步序列，并利用所述同步序列中的序列单元进行时频同步；其中，当所述序列单元中的并行信息符号数量为1，且所述并行信息符号的信号值不为零时，所述同步序列为长同步序列；当所述序列单元中的并行信息符号数量为，且所述并行信息符号的信号值同时存在零和非零值时，所述同步序列为短同步序列。

可见，本发明中的信号发射设备依照扩频因子的数量对同步序列进行了复制，并将复制后的同步序列与扩频因子相乘得到了扩频序列，换句话说，本发明中的信号发射设备同样对同步序列进行了扩频处理，并利用扩频得到的扩频序列进行后续的数据转换及数据传输，可确保信号接收设备能够对扩频序列进行解扩还原出同步序列；同时，本发明使用的同步序列由多个相同的序列单元组成，可确保同步序列中包含有特定的重复结构，并可对同步序列中的并行信息符号进行灵活调整，以得到长同步序列及短同步序列，不仅可确保信号接收设备可以利用时频同步的相关方法对同步序列进行时频同步，确保了多载波扩频系统能够正常进行时频同步，同时也可利用不同类型的同步序列进行不同精度的时频同步，提升了时频同步的灵活性。本发明还提供了一种通信系统及存储介质，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种时频同步方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种利用同步序列生成时域序列的示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种多载波扩频系统发射端的示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种多载波扩频系统接收端的示意图；

图5为本发明实施例所提供的经典延迟相关同步算法的示意图；

图6为本发明实施例所提供的短同步序列对应的ifft性质的示意图；

图7为本发明实施例所提供的另一种利用同步序列生成时域序列的示意图；

图8为本发明实施例所提供的又一种利用同步序列生成时域序列的示意图；

图9为本发明实施例所提供的基于短、长重复结构的同步序列的示意图；

图10为本发明实施例所提供的一种通信系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

多载波扩频系统由现有ofdm系统改进而来，可将原有ofdm的符号序列进行扩频增益，以达到提升ofdm接收机灵敏度的效果。在多载波扩频系统的通讯环节中，时频同步是其中重要的一环。然而，多载波扩频系统在信号发射中对并行信息符号序列进行了扩频操作，造成解扩后得到的信号带宽随着扩频因子的不同而不同，无法使用现有的时频同步方法进行时频同步，因此需要对多载波扩频系统的时频同步方法进行重新设计。有鉴于此，本发明提供一种时频同步方法，可使用包含时频同步所需的重复结构的同步序列进行时频同步，同时还对同步序列进行了扩频处理，进而确保信号接收设备能够对扩频序列进行解扩还原出同步序列。请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种时频同步方法的流程图，该方法可以包括：

s101、信号发射设备获取同步序列；同步序列由多个相同的序列单元组成，序列单元由并行信息符号组成；当序列单元中的并行信息符号数量为1，且并行信息符号的信号值不为零时，同步序列为长同步序列；当序列单元中的并行信息符号数量为，且并行信息符号的信号值同时存在零和非零值时，同步序列为短同步序列。

本发明实施例采用由多个相同序列单元组成的同步序列进行时频同步，可确保同步序列中具有多个重复的特定结构，进而可用于时频同步。本发明使用的序列单元由并行信息符号组成，由于序列单元均相同，换而言之，每个序列单元所包含的并行信息符号的数量相同，同时序列单元之间对应的并行信息符号的信号值也相同。本发明实施例并不限定并行信息符号的生成方式，可参考ofdm（orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，正交频分复用技术）的相关技术，例如可由信息符号经过串并变换后得到并行信息符号。可以理解的是，并行信息符号具有并行结构（即多路结构），本发明实施例并不限定同步信号中所有并行信息符号的总通路数量k，可根据实际应用需求进行调整。为了便于平分，k值可设置为2的幂次，即，其中表示幂。需要说明的是，本发明实施例并不限定的具体取值，可根据实际应用需求进行调整。进一步，本发明实施例并不限定每一序列单元可包含的并行信息符号的通路数量，同样可根据实际应用需求进行调整。可以理解的是，当总通路数量k的取值为2的幂次时，每一序列单元可包含的并行信息符号的通路数量也可以为2的幂次，只要该通路数量能够整除总通路数量k即可；同样可以理解的是，通路数量除以总通路数量k得到的除数便是序列单元的数量。进一步，本发明实施例也不限定每个序列单元所包含的并行信息符号的信号值，该信号值既可以为零，也可以为非零值；当然，若每个序列单元仅包含一个并行信息符号时，为了确保时频同步有效，该并行信息符号的信号值需要为非零值。

进一步，由于同步序列越短，估计范围越大，但是估计精度越低，而同步序列越长，估计精度越高，但估计范围越小，为了进一步提升时域同步的效率，满足不同精度要求的时频同步需求，可进一步对同步序列中的序列单元结构进行改进，以使用不同长度的同步序列进行不同的精度的时域同步。

在一种可能的情况中，当序列单元中的并行信息符号数量为1，且并行信息符号的信号值不为零时，同步序列为长同步序列。

以图2所示的情况，由于同步序列中并行信息符号的信号值均不为零（图示中各并行信息符号均为白色），因此在这种情况中，同步序列中的最小重复结构即为并行信息符号本身。由于此时同步序列形成的时域序列长度为一个ofdm符号长度，序列长度较长且频偏估计的范围仅为0.5个子载波的频偏估计范围，因此将这种同步序列设置为长同步序列。

在另一种可能的情况中，当序列单位中包含的并行信息符号数量为，且并行信息符号的信号值同时存在零和非零值时，同步序列为短同步序列。

假设一个数字离散序列，，则其对应的傅里叶变换为：

其中，表示偶数序列对应的傅立叶变换，表示奇数序列对应的傅立叶变换，表示傅立叶变换因子。在此基础上，假设具有以下特性，即其奇数序号，所对应的有值，而偶数序号，所对应的取值为0。则根据上述傅里叶变换所示性质，可以得到：

同时可以得到：

因此，若设置同步序列中的序列单元包含两个并行信息符号，同时奇数序号的并行信息符号具有非零信号值，而偶数序号的并行信息符号的信号值为零，则可将同步序列的长度缩短为0.5个ofdm符号长度。基于上述特性，信号发射设备对同步序列进行ifft(inversefastfouriertransform，反向傅里叶变换)转换后，该同步序列便可可具有如图6所示的ifft性质。由于该同步序列的长度仅为0.5个ofdm符号长度，而频偏估计范围为1个子载波的频偏估计范围，因此可将上述同步序列设置为短同步序列，具体的设置过程如图7所述，图7为本发明实施例所提供的另一种利用同步序列生成时域序列的示意图。也正是短同步序列具有上述性质，因此信号接收设备可以对接收到的同步序列进行傅里叶变换，进而确定同步序列的类型。

进一步，短同步序列也可具有其他形态，例如设置同步序列中的序列单元包含两个并行信息符号，其中偶数序号的并行信息符号具有非零信号值，而奇数序号的并行信息符号的信号值为零；当然，序列单元也可包含多个并行信息符号。当序列单元中的并行信息符号通道数量为2的幂次时，也可构造长度为4或8的序列单元，并设置序列单元中的并行信息符号的值同时存在零和非零值，以进一步缩小同步序列的长度。如图8所示，可设置长度为4的序列单元，并将该单元中的第一个并行信息符号的信号值设置为非零值，并将其他并行信息符号的信号值设置为0，此时便可得到长度为0.25个ofdm符号长度的同步序列。

进一步，需要说明的是，本发明实施例并不限定同步序列具体为长同步序列、短同步序列或是长同步序列和短同步序列的组合，可根据实际应用需求进行设置。由于长同步序列和短同步序列对应不同精度的频偏估计范围，将两者相结合时能够实现先粗略估计后精确估计的应用效果，可提升时频同步的效率，因此在本发明实施例中，同步序列可以为长同步序列和短同步序列的组合。

s102、依照预设的扩频因子的数量复制同步序列，并将复制后的同步序列与扩频因子相乘，得到扩频序列。

需要说明的是，本发明实施例并不限定具体的扩频因子，具体可参考多载波扩频的相关技术。本发明实施例也不限定扩频因子的具体数量，可根据实际应用需求进行调整。需要说明的是，扩频因子的数量与同步序列中并行信息符号的总通道数量的乘积，应当等于一个ofdm符号长度。

s103、将扩频序列进行反向傅里叶变换得到同步序列的时域序列，并将时域序列发送至信号接收设备，以使信号接收设备对时域序列进行解扩处理得到同步序列，并利用同步序列中的序列单元进行时频同步。

本发明实施例并不限定反向傅里叶变换（ifft，inversefastfouriertransform）的具体过程，可参考相关技术。

下面具体介绍利用同步序列生成对应时域序列的过程。请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种利用同步序列生成时域序列的示意图，以四个扩频因子为例，c[0]至c[3]表示扩频因子，图最左侧的序列为同步序列，n表示一个ofdm符号的长度。将同步序列复制四份，分别放置与由扩频因子确定的子载波通道中，并将复制后的同步序列与对应的扩频因子相乘，得到扩频序列，最后将扩频序列进行ifft变换，便可得到同步序列的时域序列。

可以理解的是，在得到时域序列之后，还可以对该序列进行ofdm调制，得到对应的调制基带信号，最后将调制基带信号发送至信号接收设备。同样可以理解的是，信号接收设备也可以对接收到调制基带信号进行ofdm解调。本发明实施例并不限定ofdm调制和ofdm解调的具体方式，具体可参考ofdm的相关技术。

进一步，本发明实施例并不限定信号接收设备对时域序列的具体解扩处理步骤，可参考多载波扩频的相关技术，例如可以采用相同的扩频因子对时域序列进行解扩。本发明实施例也不限定信号接收设备对同步序列具体的时域同步过程，具体可参考时域同步的相关技术。

进一步，可以理解的是，为了进行时域同步，同步序列需要具有良好的自相关和互相关特性。因此在本发明实施例中，采用由多个相同的序列单元组成的同步序列进行时序同步，而这些序列单元便可满足上述自相关和互相关需求，进而也正是采用这些序列单元才可有效实现多载波扩频系统的时域同步。需要说明的是，本发明实施例并不限定利用同步序列的序列单元进行时域同步的具体方式，可参考时域同步的相关技术，例如可以采用符号定时估计方法及频偏估计方法对同步序列的序列单元进行时域同步。需要说明的是，本发明实施例并不限定符号定时估计方法及频偏估计方法的相关内容，可参考相关技术。

下面简单介绍多载波扩频及解扩的相关内容。在一种可能的情况中，多载波扩频系统的信号发射端如图3所示，图3为本发明实施例所提供的一种多载波扩频系统发射端的示意图。对于扩频而言，信息符号经过串并变换转化为k路并行信息符号（即s[0]至s[k-1]），将k路并行信息符号认为是一个单元，然后将每个单元利用复制模块复制m份，其中m为扩频序列的长度，在此基础上，每个单元先与某一扩频序列（即c(0)至c（m-1）中任一个）元素相乘，而后利用n点ifft进行ofdm调制，其中。因此，所产生的调制基带信号可以表示为

其中，

表示指数运算，j表示，t表示时刻。令

则

进一步，可以得到

可以看出，是以周期为n的循环移位，因此，根据离散傅里叶变换（discretefouriertransform,dft）的线性性质和循环移位性质有：

以及

其中，idft（inversediscretefouriertransform）为逆向离散傅里叶变换。可以看出，频域扩频对应于时域的频谱搬移。因此，针对图3所示的多载波扩频系统发送端，多载波扩频系统还设置有如图4所示的多载波扩频系统接收端，图4为本发明实施例所提供的一种多载波扩频系统接收端的结构框图。利用频域扩频对应于时域的频谱搬移的性质，多载波扩频系统接收机首先进行解扩操作，即先经过复制模块获得m份接收信号，而后对每一路接收信号与对应的扩频序列元素（即c(0)至c（m-1））相乘，而后进行相应的频谱搬移（即与相乘），在此基础上进行线性叠加（操作），至此，即实现了解扩，完成了信号能量聚集，获得了扩频增益。在此基础上，利用窄带低通滤波器滤除带外噪声、镜像和干扰的影响，使信号中的干扰和噪声分量显著下降。而后利用通用ofdm系统的时频同步、信道估计等技术实现信号解调。

在一种可能的情况中，信号接收设备对时域序列进行解扩操作得到同步序列，并利用同步序列中的序列单元进行时频同步，包括：

步骤11：信号接收设备利用扩频因子对接收到的时域序列进行解扩处理，得到同步序列；

步骤12：利用符号定时估计方法及频偏估计方法对同步序列中的序列单元进行时频同步。

下面简单介绍符号定时估计方法及频偏估计方法的相关内容。

以经典的延迟相关同步算法为例，同步序列在时域上是由完全相等的两部分序列组成，请参考图5，图5为本发明实施例所提供的经典延迟相关同步算法的示意图。通过延迟相关运算构造度量函数来获得最佳的定时采样点，其度量函数可表示为：

其中：

表示接收信号，表示复数共轭运算，d表示滑动相关窗第一个采样点的序号，n表示一个ofdm符号的长度。。则此时符号定时估计为：

其中，便是对接收到的训练序列进行延迟相关运算的结果。此外，其频偏估计的值也可以通过理想定时点处的延迟相关值来获得：

其中，表示复数的相位，范围为。可以看出，频偏估计的范围与同步序列的长度（即序列单元的结构）有关，同步序列越短，估计范围越大，但是估计精度越低；同步序列越长，估计精度越高，但估计范围越小。

基于上述实施例，本发明中的信号发射设备依照扩频因子的数量对同步序列进行了复制，并将复制后的同步序列与扩频因子相乘得到了扩频序列，换句话说，本发明中的信号发射设备同样对同步序列进行了扩频处理，并利用扩频得到的扩频序列进行后续的数据转换及数据传输，可确保信号接收设备能够对扩频序列进行解扩还原出同步序列；同时，本发明使用的同步序列由多个相同的序列单元组成，可确保同步序列中包含有特定的重复结构，并可对同步序列中的并行信息符号进行灵活调整，以得到长同步序列及短同步序列，不仅可确保信号接收设备可以利用时频同步的相关方法对同步序列进行时频同步，确保了多载波扩频系统能够正常进行时频同步，同时也可利用不同类型的同步序列进行不同精度的时频同步，提升了时频同步的灵活性。

基于上述实施例，由于长同步序列和短同步序列对应不同精度的频偏估计范围，将两者相结合时能够实现先粗略估计后精确估计的应用效果，可提升时频同步的效率，因此在本发明实施例中，同步序列可以为长同步序列和短同步序列的组合。下面对同时利用长同步序列和短同步序列进行时频同步的过程进行介绍。

在一种可能的情况中，获取同步序列，包括：

s201、获取长同步序列及短同步序列；

需要说明的是，设置了长同步序列和短同步序列后，信号发射设备可以先对短同步序列进行扩频及发送，以使信号接收设备利用短同步序列进行初步的时域同步，确定初步频偏估计范围，而后信号发射设备可以再对长同步序列进行扩频及发送，以使信号接收设备利用长同步序列进行进一步的时域同步，确定最终频偏估计范围。本发明实施例并不限定信号发射设备具体使用的短同步序列形式，可根据上述实施例中的设置方式灵活设置；当然，信号发射设备也可以根据短同步序列从短到长的顺序，发送多种短同步序列。同样可以理解的是，可以将短同步序列与长同步序列进行拼接发送，如图9所示。需要说明的是，在拼接发送时，需要将短同步序列设置于长同步序列前部以进行优先发送。

相应的，依照预设的扩频因子的数量复制同步序列，并将复制后的同步序列与扩频因子相乘，得到扩频序列，可以包括：

s202、依照预设的扩频因子的数量复制长同步序列和短同步序列，并分别将复制后的长同步序列和复制后的短同步序列与扩频因子相乘，得到长扩频序列和短扩频序列。

相应的，将扩频序列进行反向傅里叶变换得到同步序列的时域序列，并将时域序列发送至信号接收设备，可以包括：

s203、将长扩频序列和短扩频序列进行反向傅里叶变换，得到长时域序列及短时域序列。

s204、将长时域序列和短时域序列进行拼接，以使短时域序列位于长时域序列前部，得到总时域序列，并将总时域序列发送至信号接收设备。

在一种可能的情况中，信号接收设备对时域序列进行解扩操作得到同步序列，并对同步序列进行时频同步，可以包括：

s301、信号接收设备利用扩频因子对接收到的时域序列进行解扩处理，得到同步序列。

s302、当同步序列的类型为短同步序列时，利用符号定时估计方法及频偏估计方法对同步序列中的序列单元进行第一时频同步，确定初始频偏估计范围。

s303、当同步序列的类型为长同步序列且初始频偏估计范围已确定时，在初始频偏范围内，利用符号定时估计方法及频偏估计方法对同步序列中的序列单元进行第二时频同步，确定最终频偏估计范围。

基于上述实施例，考虑到同步序列越短，估计范围越大，但是估计精度越低，而同步序列越长，估计精度越高，但估计范围越小，为了进一步提升时域同步的效率，本发明实施例中的信号发送设备可将短同步序列与长同步序列进行拼接发送，以使信号接收设备首先使用短同步序列进行初始的时频同步，确定初始的频偏估计范围，随后在频偏估计范围内，利用长同步序列进一步进行时频同步，以确定最终的频偏估计范围，能够有效提升时频同步的效率及准确性。

下面对本发明实施例提供的通信系统及存储介质进行介绍，下文描述的通信系统及存储介质与上文描述的时频同步方法可相互对应参照。

请参考图10，图10为本发明实施例所提供的一种通信系统的结构框图，该系统可以包括：信号发射设备1001和信号接收设备1002，其中，

信号发射设备1001，用于获取同步序列；同步序列由多个相同的序列单元组成，序列单元由并行信息符号组成；当序列单元中的并行信息符号数量为1，且并行信息符号的信号值不为零时，同步序列为长同步序列；当序列单元中的并行信息符号数量为，且并行信息符号的信号值同时存在零和非零值时，同步序列为短同步序列；依照预设的扩频因子的数量复制同步序列，并将复制后的同步序列与扩频因子相乘，得到扩频序列；将扩频序列进行反向傅里叶变换得到同步序列的时域序列，并将时域序列发送至信号接收设备1002；

信号接收设备1002，用于对时域序列进行解扩操作得到同步序列，并利用同步序列进行时频同步。

可选地，信号发射设备1001，还用于获取长同步序列及短同步序列；依照预设的扩频因子的数量复制长同步序列和短同步序列，并分别将复制后的长同步序列和复制后的短同步序列与扩频因子相乘，得到长扩频序列和短扩频序列；将长扩频序列和短扩频序列进行反向傅里叶变换，得到长时域序列及短时域序列；将长时域序列和短时域序列进行拼接，以使短时域序列位于长时域序列前部，得到总时域序列，并将总时域序列发送至信号接收设备1002。

可选地，信号接收设备1002，还用于利用扩频因子对接收到的时域序列进行解扩处理，得到同步序列；利用符号定时估计方法及频偏估计方法对同步序列所包含的序列单元进行时频同步。

可选地，信号接收设备1002，还用于利用扩频因子对接收到的时域序列进行解扩处理，得到同步序列；对同步序列进行傅里叶变换，并根据变换后的同步序列所包含的各并行信息符号的值确定同步序列的类型；当同步序列的类型为短同步序列时，利用符号定时估计方法及频偏估计方法对同步序列中的序列单元进行第一时频同步，确定初始频偏估计范围；当同步序列的类型为长同步序列且初始频偏估计范围已确定时，在初始频偏范围内，利用符号定时估计方法及频偏估计方法对同步序列中的序列单元进行第二时频同步，确定最终频偏估计范围。

本发明实施例还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意实施例的时频同步方法的步骤。

由于存储介质部分的实施例与时频同步方法部分的实施例相互对应，因此存储介质部分的实施例请参见时频同步方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（ram）、内存、只读存储器（rom）、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种时频同步方法、通信系统及存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。