帧同步检测方法、装置、电子设备及可读存储介质与流程

本公开涉及通信，具体涉及一种帧同步检测方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术：

1、在正交频分复用(orthogomal frequemcy divisiom multipleximg，ofdm)通信系统中，定时同步的目的是为了准确地获取ofdm符号的起始位置，以便于接收端后续去循环前缀、快速傅里叶变换以及进一步的数据解调等操作。然而，多径干扰使得通信系统极易出现帧同步偏差的问题，且由于ofdm通信系统对定时同步极为敏感，因此帧同步偏差会引起快速傅里叶变换窗的起始位置错误，从而导致符号间干扰(imter symbol imterferemce，isi)和子载波间干扰(imter-chammel imterferemce，ici)，对通信系统的性能造成极大的影响，故研究ofdm通信系统的同步算法具有非常重要的意义。

2、在电力线载波通信标准中，前导码序列包含有10.5个正向同步syncp符号与2.5个反向同步syncm符号。传统的帧同步检测算法首先通过对接收信号延迟一个syncp的长度，然后做自相关运算，通过搜索自相关峰来确定前导符号前导码序列到来，再通过与本地同步互相关序列做互相关运算，并搜索相关峰来进一步定位syncp和syncm，从而锁定帧的起始位置。

3、然而，上述帧同步方法中的互相关相关峰值阈值是采用一个固定值，不足以适应不同的信号环境，从而使得无法准确锁定帧的起始位置。

技术实现思路

1、为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种帧同步检测方法、装置、电子设备及可读存储介质。

2、第一方面，本公开实施例中提供了一种帧同步检测方法。

3、具体地，所述方法包括：

4、在前导码序列中确定第一本地同步互相关序列，所述第一本地同步互相关序列的相关性强度大于或等于相关性强度阈值；

5、确定m个互相关峰值集合，所述m个互相关峰值集合中第i个互相关峰值集合为根据接收信号中m个正交频分复用ofdm符号中第i个ofdm符号的采样数据、所述第一本地同步互相关序列以及所述第i个ofdm符号对应的相关峰值阈值确定，所述m个ofdm符号分别对应不同的相关峰值阈值，m为大于或等于4的整数，i为大于或等于1且小于或等于m；

6、当根据所述m个互相关峰值集合确定所述接收信号中存在所述前导码序列时，根据所述m个ofdm符号中第m个ofdm符号的采样数据和第二本地同步互相关序列，确定所述接收信号中数据帧的起始位置，所述第二本地同步互相关序列的长度大于所述第一本地同步互相关序列的长度。

7、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述确定m个互相关峰值集合，包括：

8、针对所述m个互相关峰值集合中每个互相关峰值集合，对所述接收信号中所述第i个ofdm符号对应的接收数据进行采样，得到l个采样数据，l为大于1的整数；

9、将所述l个采样数据与所述第一本地同步互相关序列进行互相关运算，得到l个相关峰值；

10、当所述l个相关峰值中第一相关峰值大于或等于第一相关峰值阈值、且所述第i个互相关峰值集合的长度小于预设长度时，将所述第一相关峰值和所述第一相关峰值对应的时间点索引确定为所述第i个互相关峰值集合中的元素，所述第一相关峰值阈值为所述第i个ofdm符号对应的相关峰值阈值；或者，

11、当所述第i个互相关峰值集合的长度等于预设长度、且所述l个相关峰值中第二相关峰值大于或等于所述第i个互相关峰值集合中的最小相关峰值时，将所述最小互相关峰值替换为所述第二相关峰值。

12、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述对所述接收信号中所述第i个ofdm符号对应的接收数据进行采样，得到l个采样数据之前，所述方法还包括：

13、获取所述第i-1个ofdm符号内期望相关峰值超过第二相关峰值阈值的预设采样点数，所述第二相关峰值阈值为所述第i-1个ofdm符号对应的相关峰值阈值；

14、获取所述第i-1个ofdm符号内相关峰值超过所述第二相关峰值阈值的实际采样点数；

15、当所述实际采样点数等于零时，将所述第二相关峰值阈值的一半确定为所述第一相关峰值阈值；或者，

16、当所述实际采样点数为非零时，根据所述第二相关峰值阈值、所述预设采样点数、所述实际采样点数以及所述第i-1个互相关峰值集合，确定所述第一相关峰值阈值；或者，

17、当i为1时，将所述第一相关峰值阈值置为零；或者，

18、当i大于1时，根据所述第i-1个ofdm符号对应的相关峰值阈值、预先获取的调节权重以及对应的门限观测值，确定所述第一相关峰值阈值，所述门限观测值为所述预设采样点数和所述实际采样点数相等且非零时对应的门限值。

19、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述根据所述m个互相关峰值集合确定所述接收信号中存在所述前导码序列，包括：

20、根据所述m个互相关峰值集合，确定存在最大互相关峰值的第一索引集合；

21、当所述第一索引集合为非空集时，确定所述接收信号中存在所述前导码序列。

22、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述根据所述m个互相关峰值集合，确定存在最大互相关峰值的第一索引集合，包括：

23、对所述m个互相关峰值集合中前m-1个互相关峰值集合求交集，得到存在最大互相关峰值的第二索引集合；

24、当所述第二索引集合为空集时，对第m-1个互相关峰值集合、第m个互相关峰值集合以及前后索引偏差阈值内的每个时间点索引求交集，得到所述第一索引集合；或者，

25、当所述第二索引集合为非空集时，对所述第二索引集合、第m个互相关峰值集合以及前后索引偏差阈值内的每个时间点索引求交集，得到所述第一索引集合。

26、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述根据所述m个ofdm符号中第m个ofdm符号的采样数据和第二本地同步互相关序列，确定所述接收信号中数据帧的起始位置，包括：

27、对所述第m个ofdm符号的采样数据与所述第二本地同步互相关序列进行互相关运算，得到多个相关峰值；

28、当所述多个相关峰值中存在负相关峰值的绝对值为最大值时，则确定检测到syncm符号；

29、根据所述syncm符号的时间点索引，定位所述接收信号中数据帧的起始位置。

30、第二方面，本公开实施例中提供了一种帧同步检测装置。

31、具体地，所述帧同步检测装置包括：

32、第一确定模块，被配置为在前导码序列中确定第一本地同步互相关序列，所述第一本地同步互相关序列的相关性强度大于或等于相关性强度阈值；

33、第二确定模块，被配置为确定m个互相关峰值集合，所述m个互相关峰值集合中第i个互相关峰值集合为根据接收信号中m个正交频分复用ofdm符号中第i个ofdm符号的采样数据、所述第一本地同步互相关序列以及所述第i个ofdm符号对应的相关峰值阈值确定，所述m个ofdm符号分别对应不同的相关峰值阈值，m为大于或等于4的整数，i为大于或等于1且小于或等于m；

34、第三确定模块，被配置为当根据所述m个互相关峰值集合确定所述接收信号中存在所述前导码序列时，根据所述m个ofdm符号中第m个ofdm符号的采样数据和第二本地同步互相关序列，确定所述接收信号中数据帧的起始位置，所述第二本地同步互相关序列的长度大于所述第一本地同步互相关序列的长度。

35、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述第二确定模块，具体被配置为：

36、针对所述m个互相关峰值集合中每个互相关峰值集合，对所述接收信号中所述第i个ofdm符号对应的接收数据进行采样，得到l个采样数据，l为大于1的整数；

37、将所述l个采样数据与所述第一本地同步互相关序列进行互相关运算，得到l个相关峰值；

38、当所述l个相关峰值中第一相关峰值大于或等于第一相关峰值阈值、且所述第i个互相关峰值集合的长度小于预设长度时，将所述第一相关峰值和所述第一相关峰值对应的时间点索引确定为所述第i个互相关峰值集合中的元素，所述第一相关峰值阈值为所述第i个ofdm符号对应的相关峰值阈值；或者，

39、当所述第i个互相关峰值集合的长度等于预设长度、且所述l个相关峰值中第二相关峰值大于或等于所述第i个互相关峰值集合中的最小相关峰值时，将所述最小互相关峰值替换为所述第二相关峰值。

40、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述帧同步检测装置还包括：

41、第一获取模块，被配置为获取所述第i-1个ofdm符号内期望相关峰值超过第二相关峰值阈值的预设采样点数，所述第二相关峰值阈值为所述第i-1个ofdm符号对应的相关峰值阈值；

42、第二获取模块，被配置为获取所述第i-1个ofdm符号内相关峰值超过所述第二相关峰值阈值的实际采样点数；

43、第四确定模块，被配置为当所述实际采样点数等于零时，将所述第二相关峰值阈值的一半确定为所述第一相关峰值阈值；或者，

44、当所述实际采样点数为非零时，根据所述第二相关峰值阈值、所述预设采样点数、所述实际采样点数以及所述第i-1个互相关峰值集合，确定所述第一相关峰值阈值；或者，

45、当i为1时，将所述第一相关峰值阈值置为零；或者，

46、当i大于1时，根据所述第i-1个ofdm符号对应的相关峰值阈值、预先获取的调节权重以及对应的门限观测值，确定所述第一相关峰值阈值，所述门限观测值为所述预设采样点数和所述实际采样点数相等且非零时对应的门限值。

47、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述帧同步检测装置还包括：

48、第五确定模块，被配置为根据所述m个互相关峰值集合，确定存在最大互相关峰值的第一索引集合；

49、第六确定模块，被配置为当所述第一索引集合为非空集时，确定所述接收信号中存在所述前导码序列。

50、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述第五确定模块，具体被配置为：

51、对所述m个互相关峰值集合中前m-1个互相关峰值集合求交集，得到存在最大互相关峰值的第二索引集合；

52、当所述第二索引集合为空集时，对第m-1个互相关峰值集合、第m个互相关峰值集合以及前后索引偏差阈值内的每个时间点索引求交集，得到所述第一索引集合；或者，

53、当所述第二索引集合为非空集时，对所述第二索引集合、第m个互相关峰值集合以及前后索引偏差阈值内的每个时间点索引求交集，得到所述第一索引集合。

54、根据本公开的实施例，在一种可能的实现方式中，所述第三确定模块，具体被配置为：

55、对所述第m个ofdm符号的采样数据与所述第二本地同步互相关序列进行互相关运算，得到多个相关峰值；

56、当所述多个相关峰值中存在负相关峰值的绝对值中最大值时，则确定检测到syncm符号；

57、根据所述syncm符号的时间点索引，定位所述接收信号中数据帧的起始位置。

58、第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如第一方面及其任一种可能的实现方式中任一项所述的方法。

59、第四方面，本公开实施例中提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现如第一方面及其任一种可能的实现方式中所述的方法。

60、根据本公开实施例提供的技术方案，通过在前导码序列中确定第一本地同步互相关序列之后，针对接收信号中多个ofdm符号，根据单个ofdm符号的采样数据、第一本地同步互相关序列以及该单个ofdm符号对应的相关峰值阈值，得到与其对应的互相关峰值集合，进而调整相关峰值阈值以得到多个互相关峰值集合，从而当该根据该多个互相关峰值集合确定接收信号中存在该前导码序列时，可以确定该接收信号中数据帧的起始位置。如此，通过在不同ofdm符号对应设置不同的相关峰值阈值，可以快速适应不同的信号环境，从而能够更准确地定位帧的起始位置。

61、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。