CN101309251A - 基于dttb标准的接收机的pn序列检测方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于DTTB标准的接收机PN序列检测方法及其系统，属于无线通信技术领域，该方法包括：根据PN序列自身的特点，用滑动自相关的方法找到信号帧帧头的大致位置；采用第一帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关获得最佳采样位置信息和PN相位差；先后采用第二帧帧头、第三帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关获得第二帧、第三帧PN相位差；利用3帧的相位差确定推算相应的PN序列号，并判断出各帧是否使用相同的PN序列。该系统包括：帧头位置搜索模块、数据截取模块、本地PN序列生成模块、循环互相关模块、峰值检测模块和PN序列计算模块。本发明并不需要事先知道PN序列的准确定时位置就可以实现检测，且可以减小在多径信道下上一帧或者本帧的帧体带来的干扰，具有很好的性能。

Description

基于DTTB标准的接收机的PN序列检测方法及其系统

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及基于DTTB标准的接收机的PN序列检测方法及其装置，主要适用于DTTB标准中帧头模式1和帧头模式3的情况，同时也可拓展应用于采用类似PN序列作为同步头的系统。

背景技术

数字电视从上世纪八十年末代开始研制，发展至今已有二十年的时间，很多国家或者公司都投入了大量精力来制定数字电视的传输标准和进行产业化。目前，存在四种数字电视地面传输标准：

1)美国高级系统委员会(Advanced Television Systems Committee，ATSC)研发的格形编码的八电平残留边带(Trellis-Coded 8-Level Vestigial Side-band，8-VSB)调制系统。

2)欧洲数字视频地面广播(Digital Video Terrestrial Broadcasting-Terrestrial，DVB-T)标准采用的编码正交频分复用(Coded Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，COFDM)调制系统。

3)日本地面综合业务数字广播(Integrated Service DigitalBroadcasting-Terrestrial，ISDB-T)采用的频带分段传输(Bandwidth SegmentedTransmission，BST)正交频分复用OFDM调制系统。

4)中国数字电视地面广播传输系统(Digital Television TerrestrialBroadcasting，DTTB)标准采用的单载波和多载波OFDM调制方案。

中国的DTTB使用广播频谱，每个频道的有效净荷的信息传输速率在8MHz的带宽下可达33Mbps。系统的核心采用mQAM/QPSK等调制技术，其频谱效率可以达到4Bit/s/Hz。系统使用更加优化的前向纠错码FEC来抵抗突发误码，例如LDPC编码等。

为了实现快速和稳定的同步，DTTB传输系统采用了分级帧结构。它具有周期性，并且可以和绝对时间同步。数据帧的结构如图1所示，是一种四层结构。帧结构的基本单元称为信号帧，超帧定义为一组信号帧。分帧定义为一组超帧。帧结构的顶层称为日帧(Calendar Day Frame，CDF)。信号帧结构是周期的，并于自然时间保持同步。

DTTB传输系统的信号帧使用时域同步的正交频分复用调制，或者称为以PN序列为保护间隔的正交频分复用调制。一个信号帧由帧头(PN序列)和帧体(数据块)两部分组成，它们具有相同的基带符号速率7.56MS/s。一个信号帧可以作为一个正交频分复用(OFDM)块。一个OFDM块进一步分成一个保护间隔和一个离散傅里叶逆变换块。对于DTTB系统得信号帧来说，同步PN序列作为OFDM的保护间隔，而帧体作为IDFT块。

帧头部分由PN序列构成，帧头长度有三种选项。帧头信号采用I路和Q路相同的4QAM调制。帧头的PN序列除了作为OFDM块的保护间隔外，在接收端还可以被用作信号帧的帧同步、载波恢复和跟踪、符号时钟恢复、信道估计等用途。

DTTB标准的数据帧接收的基本单元是信号帧，信号帧由帧头和帧体两部分组成。为适应不同的应用，定义了三种可选的帧头模式以及相应的信号帧结构，分别对应于帧头模式1、帧头模式2和帧头模式3。帧头模式1采用的PN序列定义为循环扩展的8阶m序列，可由一个LFSR实现。帧头模式2采用10阶最大长度伪随机二进制序列截短而成，帧头信号的长度为595个符号，是长度为1023的m序列的前595个码片。帧头模式3采用的PN序列是循环移位的9阶m序列，可由一个LFSR实现。模式1、模式2、模式3的信号帧的构成分别如图2a)、图2b)、图2c)所示。

其中，帧头模式1的帧头长度为420个符号(PN420)，如图3所示，它由一个前同步、一个PN255序列和一个后同步构成。前同步和后同步定义为PN255序列的循环扩展，其中前同步长度为82个符号，如图3中301所示，它是PN255序列尾部303的完全拷贝。后同步长度为83个符号，如图3中304所示，它是PN255序列头部302的完全拷贝。DTTB标准优选了225个LFSR的初始状态，可以产生225个PN420序列，从序号0到序号224。各个信号帧的帧头可以使用相同的PN序列，也可以按照序号的顺序循环使用225个PN序列中的任意一个。

帧头模式3的帧头长度为945个符号(PN945)，如图4所示，与帧头模式1类似，它也是由一个前同步、一个PN511序列和一个后同步构成。前同步如图4中311所示，长度为217个符号，它是PN511序列尾部313的完全拷贝。后同步(如图4中314所示，长度为217个OFDM符号，它是PN511序列头部312的完全拷贝。DTTB标准优选了200个LFSR的初始状态，可以产生200个PN945序列，从序号0到序号199。各个信号帧的帧头可以使用相同的PN序列，也可以按照序号的顺序循环使用200个PN序列中的任意一个。

基于DTTB标准的数字接收机在开始接收信号阶段首先需要做同步，其中包括检测频偏并补偿、检测采样误差并补偿、检测信号帧使用的PN序列以及检测信号帧的开始位置等。欧洲数字视频地面广播(DVB-T)的导频放置在频域，和数据子载波交叉分布，并且发射功率比数据载波高3dB。DVB-T采用循环前缀相关的方法来找到信号帧的开始位置。由于DVB-T采用了带有循环前缀的帧结构，使得该系统对时间上的同步不是很敏感。而对于DTTB系统来说，前缀使用的是PN序列，如果同步不准确会对信号帧的帧体的解调带来干扰。因此对于DTTB系统，一般会采用接收信号和本地PN序列作互相关，寻找峰值的方法来检测信号帧的开始位置。所以，一般在同步信号帧之前来检测信号帧使用的PN序列。

中国专利申请《时域同步正交频分复用接收机的帧同步方法及其系统》(公开号：CN1677909A)提出的PN序列检测方法是采用本地固定的PN序列和接收符号滑动互相关的方法来找到在接收符号中峰值的位置。但是该专利提出的方法需要事先知道PN序列的精确定时位置，即定时误差ε＝0，才能实现PN序列检测，所以他需要额外的定时同步模块进行相应的定时恢复，这使得整个接收机系统更为复杂。且PN序列检测需在定时恢复之后进行，检测的时间也会相应的变长。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种基于DTTB标准的接收机PN序列检测方法及其系统。该发明的优点在于并不需要事先知道PN序列的准确定时位置就可以实现检测，而且可以减小在多径信道下上一帧或者本帧的帧体带来的干扰，具有很好的性能。

本发明根据DTTB标准中信号帧头的特点，提出的一种基于DTTB标准的接收机PN序列检测方法，分别使用了PN自相关，PN互相关和PN序列相位差分析的方法，以实现DTTB接收机中的PN序列检测部分。该方法主要包括以下步骤：

1)在数据接收的初始阶段，根据PN序列自身的特点，用滑动自相关的方法找到信号帧帧头的大致位置；

2)采用第一帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得最佳采样位置信息和PN相位差；

3)采用第二帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得第二帧PN相位差；

4)采用第三帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得第三帧PN相位差；

5)利用连续3帧的相位差来确定推算相应的PN序列号，并判断出各帧是否使用相同的PN序列。

本发明的特点及效果：

由于本发明首先确定的是信号帧的帧头的大致位置，之后再作PN的循环互相关，因此不需要事先知道PN序列的准确定时位置就可以实现检测，而且循环互相关可以减小在多径信道下上一帧或者本帧的帧体带来的干扰，具有很好的性能。

本发明的PN序列检测方法适用于DTTB标准的信号帧中帧头模式1和帧头模式3。

附图说明

图1为DTTB传输系统数据帧的四层结构示意图。

图2为三种帧头模式的信号帧的结构示意图，其中a)、b)、c)分别对应帧头模式1、2、3。

图3为帧头模式1的帧头示意图。

图4为帧头模式3的帧头示意图。

图5为本发明中的PN序列检测流程图。

图6为本发明中的检测信号帧帧头大致位置的示意图。

图7为本发明的第一个接受到的信号帧帧头和本地PN序列做循环互相关的示意图。

图8为本发明的第二个接受到的信号帧帧头和本地PN序列做循环互相关的示意图。

图9为本发明的第三个接受到的信号帧帧头和本地PN序列做循环互相关的示意图。

图10为本发明中的PN序列检测系统结构图。

具体实施方式

本发明提出的基于DTTB标准的接收机的PN序列检测方法及其装置，结合附图及实施例详细说明如下：

本发明的PN序列检测的总体流程如图5所示，下面结合图5来说明本发明的具体实施方式：

为了说明方便，首先给出接收数据的公式：

设接收端接收到的数据为r(t)，用采样频率为f_s的ADC(模数转换器)对r(t)进行采样，采样周期为 $T_s=\frac{1}{f_s},$ 采样后的数据可以表示为

r(n)＝r(nT_s)         n＝0 1 …

一般接收机均对数据进行过采样，设 $\mathrm{os}=\frac{f_s}{f_W}$ 表示数据过采样倍数(过采样的倍数的取值是根据接收机实现方式决定，一般为2或4)。

本发明方法包括以下步骤：

1)在数据接收的初始阶段，根据PN序列自身的特点，采用滑动自相关的方法找到信号帧帧头的大致位置，具体的实现方式如图6所示，具体方法是：

1.1)在接收数据第i个符号位置后取L_a*os个符号，与延时L_PN*os个符号后的L_a*os个符号作共轭相乘并累加；其中，L_PN为原始PN序列的长度(帧头模式1的原始PN长度L_PN为255，帧头模式3的原始PN长度L_PN为511)，L_a为增加前后同步后的PN序列中，数据相同部分的长度(由于信号帧头的特殊性，即帧头的前L_a个符号和后L_a个符号传输数据相同，帧头模式1的L_a是165，帧头模式3的L_a是434)，os为过采样倍数。之后对i+k个符号做同样的操作，其中k的长度为(L_PN+L_s)*os，L_s为一个OFDM符号的长度(3780)；滑动自相关的实现公式如下：

$\mathrm{RS}\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{L_a*\mathrm{os}}{\mathrm{\Σ}}}r(k+n)r^{*}(k+n+L_{\mathrm{PN}}*\mathrm{os})$ k＝1 2 … (L_PN+L_s)*os

其中，RS(k)表示自相关后的结果，r(n)为接收到的数据；

1.2)在RS(k)中寻找峰值，该峰值的位置为信号帧的帧头的大致位置。

由于噪声或者多径信道的影响，该方法计算出来的帧头位置并不能保证误差在+-0.5个符号之内，但不会有太大的偏差。

2)采用第一信号帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得最佳采样位置信息和PN相位差，具体的实现方式如图7所示，包括以下步骤：

2.1)首先根据信号帧的帧头的大致位置对第一信号帧数据进行数据截取，截取的数据的长度L为原始PN序列的长度(帧头模式1的原始PN长度L_PN为255，帧头模式3的原始PN长度L_PN为511)乘以信号过采样的倍数，即L＝L_PN×os，其中L_PN表示原始PN序列长度；

2.2)取标准规定中的任意一个初始相位，在本地产生一个原始PN序列c(帧头模式1的原始PN长度L_PN为255，帧头模式3的原始PN长度L_PN为511)；

2.3)用截取的接收数据进行os倍下采样，得到长度为L_PN的由os组接收符号组成的下采样到单倍的接收序列：

r₁(m)＝r(os*(m-1)+1)   m＝1 2 … L_PN

r₂(m)＝r(os*(m-1)+2)   m＝1 2 … L_PN

.

.

.

r_os(m)＝r(os*(m-1)+os) m＝1 2 … L_PN

2.4)对os组接收符号中每一个单倍采样后的接收数据和本地PN序列做循环互相关：

${R1}_i\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{L_{\mathrm{PN}}}{\mathrm{\Σ}}}{r}_i\left(n\right)c^{*}\left({(k+n-1)}_{\mathrm{mod}\left(L_{\mathrm{PN}}\right)}\right)$ k＝1 2 … L_PN

其中R1_i(k)表示循环互相关的结果，k＝1 2 … L_PN，y_modx表示y以x为模进行取余运算，i＝1 2 …，os表示样点在过采样中的位置(在公式中，y为(k+n-1)，x为L_PN)；

2.5)比较所有下采样到单倍的接收序列和本地PN序列循环互相关的结果，找到最大值：

peak＝max[R1₁(1) R1₁(2) … R1₁(L_PN) R1₂(1) … R1₂(L_PN) … R1_os(L_PN)]

2.6)记录相应峰值位置，记为k₁，k₁也就是第一信号帧PN序列的相位差；同时记录峰值对应的单倍采样接收符号，也就是单倍采样开始的位置，记为p_os。

3)采用第二信号帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得第二帧PN相位差，如图8所示，具体包括以下步骤：

3.1)首先根据第一个信号帧最大峰值的位置k₁，以及最佳采样的位置p_os，按照单倍采样对第二信号帧数据截取L_PN的长度的数据r_s(n)；

3.2)用r_s(n)和本地PN序列做循环互相关：

$R2\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{L_{\mathrm{PN}}}{\mathrm{\Σ}}}{r}_s\left(n\right)c^{*}\left({(k+n-1)}_{\mathrm{mod}\left(L_{\mathrm{PN}}\right)}\right)$ k＝1 2 … L_PN

R2(k)为互相关之后的结果；

3.3)在R2(k)中寻找峰值，记录相应峰值的位置k₂，k₂也就是第二信号帧PN序列的相位差。

4)采用第三信号帧数据的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得第三帧PN相位差。

图9是第三个接受到的信号帧帧头的PN序列和本地PN序列做循环互相关的示意图。这部分与第二帧信号运算的流程相同。

4.1)首先根据第一个信号帧最大峰值的位置k₁，以及最佳采样的位置p_os，按照单倍采样截取L_PN的长度的数据r_s(n)；

4.2)用r_s(n)和本地PN序列做循环互相关：

$R3\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{L_{\mathrm{PN}}}{\mathrm{\Σ}}}{r}_s\left(n\right)c^{*}\left({(k+n-1)}_{\mathrm{mod}\left(L_{\mathrm{PN}}\right)}\right)$ k＝1 2… L_PN

R3(k)为互相关之后的结果。

4.3)在R3(k)中寻找峰值，记录相应峰值的位置k₃，k₃也就是第三信号帧PN序列的相位差。

5)利用连续3帧的相位差来确定推算相应的PN序列号，并判断出各帧是否使用相同的PN序列；

具体的实现方法是：将三帧帧头PN序列相关的相位差输出结果两两相减，得到相对相差1和相对相差2。相对相差1决定系统使用的PN序列的初始相位是相对相差1或者255-相对相差1的值。而相对相差2的正负决定了是采用了哪个初始相位。如果发射信号使用相同的PN序列，那么三帧PN序列相关的相位差将相同，这样就可以通过这种方法检测出各帧是否使用相同的PN序列。

根据连续的3帧的互相关的相位差k₁、k₂和k₃，可以计算PN序列的序号，这是由该系统使用的PN序列的特点决定的。标准规定PN序列可以进行旋转或者不进行旋转，如果PN不进行旋转，那么系统采用的始终是初始状态0生成的PN序列。如果PN序列进行旋转，那么该PN是按照标准给定的顺序进行变化。将每个初始状态生成的PN和初始相位0生成的PN做互相关，得到的相位差和该PN初始相位的序号是有关系的。为了方便说明，下面统一将初始相位称为seed。初始相位0生成的PN序列即seed 0生成的PN序列。例如：对于PN420来说，seed 18生成的PN序列和seed 0生成的PN序列作互相关，得到相位差是247。seed 19生成的PN和seed 0生成的PN的做互相关，得到相位差是11，而247和11的差值模255，便是19，正好是seed 19的序号。同样，seed 205生成的PN和seed0生成的PN做互相关，得到的相位差是11，seed 206生成的PN和seed 0生成的PN做互相关，得到的相位差是247，这样247和11的差值模255同样是19。所以如果要区分seed19和seed 206就需要用到第三个OFDM符号的PN的相位差，如果第三个OFDM符号的PN相位差和比第一个OFDM符号的PN的相位差小1，那么PN seed就是255-19＝206，如果第三个OFDM符号的PN的相位差和比第一个OFDM符号的相位差大1，那么PN seed就是19。本发明中就是采用这样的方法，通过3个OFDM符号的PN的相位关系来确定系统使用的PN。

如果准确知道了帧头的位置，那么根据连续的2个信号帧的相对于本地PN的相位就可以获得信号帧的PN序号。但是PN序列的检测往往在信号帧的开始接收阶段，因此很难准确知道信号帧的帧头位置。本发明采用自相关的方法首先获得帧头的大致位置，而后使用连续的三个信号帧获知PN序号，这样就不需要事先知道帧头的具体位置信息就可以实现PN序列的检测。

实施例：

根据本发明提出的PN序列检测方法，给出具体实施例如下：

本实施例的条件以DTTB标准为准，假设发射信号的帧头模式为1，接收到三帧数据中PN序列的序号分别为2，3，4。接收端对数据进行2倍的过采样，即os＝2。

第1步，滑动自相关的方法找到信号帧帧头的大致位置：

首先把接收到的数据下采样到单倍，在下采样后的数据第1个符号位置后取165*2个符号，再与延时255*2后的165*2个符号作共轭相乘并累加。之后对(255+3780)*2个符号做同样的操作，即：

$\mathrm{RS}\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{165*2}{\mathrm{\Σ}}}r(k+n)r^{*}(k+n+255*2)$ k＝1 2 … (255+3780)*2

在RS(k)中寻找峰值，找到信号帧的帧头的大致位置。

第2步，采用第一帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得最佳采样位置信息和PN相位差。

首先进行数据截取，截取的数据的长度为255*2；

取标准规定中初始相位0，在本地产生一个原始PN序列c；

用截取的接收数据进行下采样2倍，得到长度为255的2组接收符号：

r₁(m)＝r(2*(m-1)+1)  m＝1 2 … 255

r₂(m)＝r(2*(m-1)+2)  m＝1 2 … 255

对每一个单倍采样后的接收数据和本地PN序列做循环互相关：

${R1}_i\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{255}{\mathrm{\Σ}}}{r}_i\left(n\right)c^{*}\left({(k+n-1)}_{\mathrm{mod}\left(255\right)}\right)$ i＝1 2，k＝1 2 … L_PN

比较所有下采样到单倍的接收序列和本地PN序列循环互相关的结果，找到峰值。

记录峰值对应的本地PN循环的位置，记为k₁，设得到的k₁为2。同时记录峰值对应的单倍采样接收符号，也就是单倍采样开始的位置，记为p_os，设p_os为1。

第3步，采用第二帧数据的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得第二帧PN相位差，为255。

第4步，采用第三帧数据的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得第三帧PN相位差，为3。

第5步，将三帧PN序列相关的相位差输出结果两两相减，得到相对相差1和相对相差2。相对相差1为(255-2)模255等于2，相对相差2为3-2等于1，所以接收到的第2个PN序列的序号就为2，之后的两帧PN序列的序号分别为3和4。

本发明提出的实现上述的PN序列检测方法的PN序列检测系统，如图10所示。该系统包括：

帧头位置搜索模块，用于对接收信号的帧头位置进行搜索，检测出信号帧的帧头的大致位置；

数据截取模块，用于对帧头位置搜索模块检测的帧头位置之后取一段数据，该截取的数据的长度为原始PN序列的长度乘以信号过采样的倍数；

本地PN序列生成模块，用于通过任意一个规定的初始相位，在本地产生一个原始PN序列；

循环互相关模块，用于将数据截取模块截取的接收数据和本地PN序列生成模块产生的本地原始PN序列做循环互相关；

峰值检测模块，用于比较循环互相关模块得到的所有下采样到单倍的接收序列和本地PN序列循环互相关的结果，寻找出最大的峰值；

PN序列计算模块，利用连续3帧的相位差来确定推算相应的PN序列号，并判断出各帧是否使用相同的PN序列。

上述各模块的实现方式可根据其所述功能结合本领域公知技术手段实施。

Claims (7)

1、一种基于DTTB标准的接收机PN序列检测方法，其特征在于，该方法主要包括以下步骤：

1)在数据接收的初始阶段，根据PN序列自身的特点，用滑动自相关的方法找到信号帧帧头的大致位置；

2)采用第一帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得最佳采样位置信息和PN相位差；

3)采用第二帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得第二帧PN相位差；

4)采用第三帧帧头的PN序列与本地PN序列进行循环互相关的方法获得第三帧PN相位差；

5)利用所述连续3帧的相位差来确定推算相应的PN序列号，并判断出各帧是否使用相同的PN序列。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：

1.1)在接收数据第i个符号位置后取L_a*os个符号，与延时L_PN*os个符号后的L_a*os个符号作共轭相乘并累加；其中，L_PN为原始PN序列的长度，L_a为增加前后同步后的PN序列中，数据相同部分的长度，os为过采样倍数；之后对i+k个符号做同样的操作，其中k的长度为(L_PN+L_s)*os，L_s为一个OFDM符号的长度；滑动自相关的实现公式如下：

$\mathrm{RS}\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{L_a*\mathrm{os}}{\mathrm{\Σ}}}r(k+n)r*(k+n+L_{\mathrm{PN}}*\mathrm{os})$ k＝1 2…(L_PN+L_s)*os

其中，RS(k)表示自相关后的结果，r(n)为接收到的数据；

1.2)在RS(k)中寻找峰值，该峰值的位置为信号帧帧头的大致位置。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：

2.1)首先根据信号帧帧头的大致位置对第一信号帧数据进行数据截取，截取的数据的长度L为原始PN序列的长度乘以信号过采样的倍数，即L＝L_PN×os，其中L_PN表示原始PN序列长度；

2.2)取标准规定中的任意一个初始相位，在本地产生一个原始PN序列c；

2.3)用截取的接收数据进行os倍下采样，得到长度为L_PN的由os组接收符号组成的下采样到单倍的接收序列：

r₁(m)＝r(os*(m-1)+1)    m＝1 2…L_PN

r₂(m)＝r(os*(m-1)+2)    m＝1 2…L_PN

.

.

.

r_os(m)＝r(os*(m-1)+os)  m＝1 2…L_PN

2.4)对os组接收符号中每一个单倍采样后的接收数据和本地PN序列做循环互相关：

${R1}_i\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{L_{\mathrm{PN}}}{\mathrm{\Σ}}}{r}_i\left(n\right)c*\left({(k+n-1)}_{\mathrm{mod}\left(L_{\mathrm{PN}}\right)}\right)$ k＝1 2…L_PN

其中R1_i(k)表示循环互相关的结果，k＝1 2…L_PN，y_modx表示y以x为模进行取余运算，i＝1 2…，os表示样点在过采样中的位置，其中，y为(k+n-1)，x为L_PN；

2.5)比较所有下采样到单倍的接收序列和本地PN序列循环互相关的结果，找到最大值：

peak＝max[R1₁(1) R1₁(2) … R1₁(L_PN) R1₂(1) … R1₂(L_PN) … R1_os(L_PN)]

2.6)记录相应峰值的位置，记为k₁，k₁为第一信号帧PN序列的相位差；同时记录峰值对应的单倍采样接收符号，即单倍采样开始的位置，记为p_os。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括以下步骤：

3.1)首先根据第一个信号帧最大峰值的位置k₁，以及最佳采样的位置p_os，按照单倍采样对第二信号帧数据截取L_PN的长度的数据r_s(n)；

3.2)用r_s(n)和本地PN序列做循环互相关：

$R2\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{L_{\mathrm{PN}}}{\mathrm{\Σ}}}{r}_s\left(n\right)c*\left({(k+n-1)}_{\mathrm{mod}\left(L_{\mathrm{PN}}\right)}\right)$ k＝1 2…L_PN

R2(k)为互相关之后的结果；

3.3)在R2(k)中寻找峰值，记录相应峰值的位置k₂，k₂为第二信号帧PN序列的相位差。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤4)具体包括：

4.1)首先根据第一个信号帧最大峰值的位置k₁，以及最佳采样的位置p_os，按照单倍采样截取L_PN的长度的数据r_s(n)；

4.2)用r_s(n)和本地PN序列做循环互相关：

$R3\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{L_{\mathrm{PN}}}{\mathrm{\Σ}}}{r}_s\left(n\right)c*\left({(k+n-1)}_{\mathrm{mod}\left(L_{\mathrm{PN}}\right)}\right)$ k＝1 2…L_PN

R3(k)为互相关之后的结果。

4.3)在R3(k)中寻找峰值，记录相应峰值的位置k₃，k₃也就是第三信号帧PN序列的相位差。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5)的具体方法是：

将三帧帧头PN序列相关的相位差输出结果两两相减，得到相对相差1和相对相差2；相对相差1决定系统使用的PN序列的初始相位是相对相差1或者255-相对相差1的值；而相对相差2的正负决定了是采用了哪个初始相位；如果发射信号使用相同的PN序列，则三帧PN序列相关的相位差相同。

7、采用如权利要求1所述方法的系统，其特征在于，该系统包括：

帧头位置搜索模块，用于对接收信号的帧头位置进行搜索，检测出信号帧的帧头的大致位置；

数据截取模块，用于对帧头位置搜索模块检测的帧头位置之后取一段数据，该截取的数据的长度为原始PN序列的长度乘以信号过采样的倍数；

本地PN序列生成模块，用于通过任意一个规定的初始相位，在本地产生一个原始PN序列；

循环互相关模块，用于将数据截取模块截取的接收数据和本地PN序列生成模块产生的本地原始PN序列做循环互相关；

峰值检测模块，用于比较循环互相关模块得到的所有下采样到单倍的接收序列和本地PN序列循环互相关的结果，寻找出最大的峰值；

PN序列计算模块，利用连续3帧的相位差来确定推算相应的PN序列号，并判断出各帧是否使用相同的PN序列。

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