一种应用于时分复用突发通信系统的同步参数多突发联合估计方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种应用于时分复用突发通信系统的同步参数多突发联合估计方法 及系统。
【背景技术】
[0002] 对于基于时分复用的突发通信系统来说，时间按照帖为单位进行划分，每个帖内 会包含固定个数的更小时间单位:时隙。通信时一个突发数据块占用若干个时隙的时间进 行发送或者接收。而一个帖内可能会存在若干个突发数据块进行通信，而每个突发数据块 所占用的时隙数目不一定是相同的(如图1所示），运和它们所需要承载的数据量相关。
[0003] 突发通信系统中的同步参数估计主要指时偏和频偏的估计，接收机使用运些估计 值完成定时和频率补偿W此来提高解调性能和维持通信系统的收发同步。现有突发通信系 统的同步参数估计方案主要侧重于如何利用单个突发数据块来更精确地进行时偏或频偏 的估计（参见专利CN103873225A"突发通信的定时估计方法"、专利CN102546143B"突发通信 系统中接收机的时偏估计与校正方法"、专利CN101873152B"基于最佳带宽滤波预处理的多 普勒频移估计方法"、专利CN102546500B"基于导频和软信息联合辅助的SOQPSK载波同步方 法"、专利CN101719884B"-种快速锁相式载波恢复方法'、专利CN101626357B"-种基于最 大似然估计的MPSK系统载波同步方法"、电子科技大学专业学位硕±学位论文《卫星低速突 发信号同步技术研究》、《突发通信中的频偏估计算法研究》、哈尔冰工程大学硕±学位论文 《突发通信中接收机的定时同步技术研究》）。由上述时分复用突发通信系统的特点可W知 道:突发数据块的时间长度有短有长，承载数据量有多有少。而同步参数估计算法性能一般 都是和所能使用的数据量成正比的，因此短突发块的估计精度势必没有长突发的好(参见 《卫星低速突发信号同步技术研究》、《突发通信中的频偏估计算法研究》）。同时，在低信噪 比或多径衰落信道环境中，一部分同步参数估计算法会表现出断崖式的精度下降（参见《突 发通信中的频偏估计算法研究》、《突发通信中接收机的定时同步技术研究》），原因在于估 计值会随机地出现奇异的大偏差（最大误差可达千倍），运在短突发块情况下表现更为明 显。因此在时分复用突发通信系统中使用现有的单突发块同步参数估计方案进行估计并使 用此估计值进行同步补偿，长短突发块估计性能的不同会导致估计精度起伏，影响整体估 计性能。同时，在低信噪比或多径衰落信道环境中估计值很可能会有明显的大偏差情况，如 果直接使用此值进行补偿处理会影响接收解调性能。理论上来说，汇总多个突发块的估计 值进行联合处理可W-定程度上提高估计性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种应用于时分复用突发通信系统的同步参数多突发联 合估计方法及系统，解决时分复用突发通信系统中由于突发块长度不同所造成的同步参数 估计性能问题，W及时分复用突发通信系统在低信噪比或多径衰落信道环境下可能出现的 单突发块同步参数估计值大偏差问题。
[0005] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：一种应用于时分复用突发通信系统 的同步参数多突发联合估计方法，包括W下步骤：
[0006] SI:设定一个固定的时间间隔作为联合周期；
[0007] S2:在一个联合周期内，对接收到的所有的单突发数据块进行估计，得到各单突发 数据块的初估计值X ;
[0008] S3:对每个单突发数据块的初估计值X进行修正处理，得到每个单突发数据块的修 正估计值;
[0009] S4:对各单突发数据块的修正估计值进行联合处理得到终估计值y。
[0010] 所述的步骤S3包括W下子步骤：
[0011] S301:设定估计值的上下限值，包括：
[0012] 83011:(1)如果估计计算已经过N个W上的联合周期处理时间，获取之前N个联合 周期处理后所得到的终估计值{y-N，y-N+i，...，y-i}，求平均得到终估计值平均值A;
[0013] (2)如果估计计算还未经过N个W上的联合周期处理时间，则均值A在可用数目的 终估计值中求取；
[0014] 83012:(1)如果估计计算已经过N个W上的联合周期处理时间，把N个终估计值相 邻两两做差得到N-I个终估计值变化值，求取其中绝对值最大的那个正值作为B;
[0015] (2)如果估计计算还未经过N个W上的联合周期处理时间，直接根据系统的应用环 境和单突发数据块同步参数估计算法的精度特点设置成一个固定正值B;
[0016] S3013:得到上限值:叫=A+B，下限值:叫=A-B;
[0017] S302:如果初估计值X落入au和QD所划定的范围内，则认为初估计值合理，不进行修 正，使用初估计值X直接作为修正估计值输出；如果初估计值X未落入au和QD所划定的范围 内，则认为初估计值不合理，进行修正，将不合理的初估计值X直接丢弃，使用上一联合周期 的终估计值y-1作为修正估计值输出。
[0018] 所述的步骤S4包括W下子步骤：
[0019] S401:根据每个突发数据块的长度设置每个修正估计值联合处理的加权值:假设M 个单突发数据块用于同步参数估计的数据长度是Ul，l2, . . .，1m}，求和得到本联合周期内 所有突发数据块用于估计的总数据长度L，因此得到各修正估计值所对应的加权值：
[0020] S402:对M个修正估计值n进行加权和计算，最终得到联合处理之后的终估计值：
[0021] S403:更新一个长N的存储数组，里面存放着前N个联合周期的终估计值{y-N, y-N+i，. . .，y-i}，将里面的数依次向左移动，将y-N移出，并空出最右的位置，将yo放入空出的 位置上得到新的y-i，此数组作为终估计值历史值应用于下一联合周期的估计值修正处理；
[0022] S404:输出yo作为本联合周期的实时终估计值，同时回到S2开始下一联合周期的 处理。
[0023] -种应用于时分复用突发通信系统的同步参数多突发联合估计系统，包括单突发 估计单元、估计值修正单元和多突发估计值联合处理单元，单突发估计单元用于对接收到 的所有的单突发数据块进行估计，得到各单突发数据块的初估计值X;估计值修正单元用于 对单突发估计单元输出的每个单突发数据块的初估计值X进行修正处理，得到每个单突发 数据块的修正估计值多突发估计值联合处理单元用于对估计值修正单元输出的各单突 发数据块的修正估计值进行联合处理得到终估计值y，同时向估计值修正单元反馈终估 计值历史值。
[0024] 本发明的有益效果是:本发明所提出的方法对固定时间段内所有单突发块估计值 进行联合加权处理，通过对加权值的合理设置，减少估计性能较差的短突发块的影响，同时 提高估计性能较好的长突发块的影响，W此来解决估计精度起伏问题，并提高了固定时间 段的整体估计性能。
[0025] 同时，本发明还使用联合加权处理之后的更准确的估计值对单突发估计值进行修 正处理，使用联合处理后的历史估计值来设置可信的估计值范围，并使用此范围去过滤单 突发块的估计值，运样就避免了大偏差估计值的传递和使用，提高了估计结果的稳定性。而 且它还有可能提高估计性能，因为超过范围的估计值(不一定是大偏差)被较准确的上一联 合周期的终估计值来代替的运种处理方式在变化平缓的信道环境中更为合适。
【附图说明】
[0026] 图1为突发数据块占用时隙的示意图；
[0027] 图2为本发明方法流程图；
[0028] 图3为本发明系统结构框图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于 W下所述。
[0030] 应用于时分复用突发通信系统的同步参数多突发联合估计方法，首先联合一段时 间内所有突发块的同步参数初估计值进行联合优化处理，从而减小精度起伏和误差，得到 性能更优的估计值。然后把联合优化处理之后的估计值用于对下一个联合周期每个单突发 块估计值的修正处理，W此来减少大偏差误差情况的出现，使得估计值更为稳定。
[0031] 具体的，如图2所示，一种应用于时分复用突发通信系统的同步参数多突发联合估 计方法，包括W下步骤：
[0032] SI:设定一个固定的时间间隔作为联合周期，可W是若干个时隙，也可W是若干个 帖，具