CN102136903A - 一种定时同步的阈值自适应调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种定时同步的阈值自适应调整的方法。所述方法包括计算通信系统的发送端发送至接收端的实际信号的前导序列的平均能量；计算通信系统的发送端发送至接收端的理想信号的平均能量；根据前导序列的平均能量和理想信号的平均能量计算定时同步阈值的调整参数；根据定时同步阈值的调整参数计算新的定时同步阈值。本发明可以有效地解决了经过自动增益控制（AutoGainControl,AGC）后，原来定时同步阈值不再适合，从而导致定时同步失败的问题。

Description

一种定时同步的阈值自适应调整方法
技术领域
本发明涉及一种同步技术，尤其涉及一种定时同步在采用自动增益控制的情况下的阈值自适应调整方法，属于数据传输技术领域。
背景技术
同步技术是任何一个通信系统都需要解决的实际问题，其性能直接关系到整个通信系统的性能。没有准确的同步，就不可能进行可靠的数据传输。具体说来，同步又可以分为定时同步、采样同步和载波同步。其中，定时同步的目的在于确定每个符号的起止时刻，进而实现快速同步；采样同步则是为了消除由于发送端和接收端采样带来的偏差；载波同步是为了确保相干解调时接收端采用的载波与发送端调制的载波同频同相。
在定时同步中，为了能够在接收端准确地找到发送端所发送的信号的开始部分，很多通信系统都会在信号前面添加一串前导序列用来检测信号的到来。该前导序列对于接收端来说是已知的，因此，定时同步最常用的方法就是利用已知的前导序列和接收到的信号序列做本地相关。当发送的前导序列来临时，在接收端的本地相关就会有明显的峰值出现，接收端通过提前设定比较合理的阈值来找到并进一步确定前导序列的位置。
定时同步阈值的设定对于同步性能有很重要的影响。如果阈值设定太高，则不容易找到同步的前导序列，导致定时同步失败；如果阈值设定地太低，则会在接收端相关结果中出现多个峰值，同样也会导致定时同步失败。实际通信系统中，通常通过大量的系统仿真和实际测试来确定一个比较合理的定时同步阈值。
为了调整输入信号的幅度满足输入端AD的量程，通信系统通常还需要增加自动增益控制模块。然而，增加了自动增益控制后，由于增益的变化导致接收端本地相关的结果变化很大，进而导致原来的同步阈值不再适应增加自动增益控制后的系统要求，出现定时同步失败的情况。因此，寻求能够确定增加自动增益控制后定时同步阈值的方法对提高通信系统性能就具有非常重要的意义。
发明内容
本发明针对增加自动增益控制后原有定时同步阈值不再适应新的环境，从而导致定时同步失败的不足，提供一种定时同步的阈值自适应调整方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种定时同步的阈值自适应调整的方法包括：
步骤101：计算通信系统的发送端发送至接收端的实际信号未经过信道衰减的前导序列的平均能量Ppreamble；
步骤102：计算通信系统的发送端发送至接收端的理想信号的平均能量Pideal；
步骤103：根据前导序列的平均能量Ppreamble和理想信号的平均能量Pideal计算定时同步阈值的调整参数Coef；
步骤104：根据定时同步阈值的调整参数Coef计算新的定时同步阈值。
所谓理想信号就是指发送端的输出信号直接送到接收端；非理想信号是指发送端的输出信号经过信道之后再送到接收端。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤101中前导序列的平均能量是指在理想信道下，发射端发送的未经过信道衰减的前导序列的平均能量。
进一步，所述步骤102中理想信号的平均能量是指在理想信道下，发送端发送的未经过信道衰减的前导序列加实际信号的平均能量，所述平均能量为自动增益控制中将接收端接收到的经过信道衰减的实际信号调整到的目标值。
所述步骤101和步骤102中的理想信道是指发送端直接连接到接收端，不经过实际传输的物理信道。
进一步，所述步骤103中定时同步阈值的调整参数的计算方法为
Coef = 10 ( P ideal - P preamble ) / 10 ,
其中，Coef为定时同步阈值的调整参数，Ppreamble为前导序列的平均能量，Pideal为理想信号的平均能量。
进一步，所述步骤104中新的定时同步阈值的计算方法为
Thnew＝Thold×Coef
其中，Coef为定时同步阈值的调整参数，Thold为没有自动增益控制时通信系统定时同步的阈值，一般说来，是根据仿真和实测中互相关值的大小确定的，Thnew为增加了自动增益控制后的系统定时同步的阈值。
本发明的有益效果是：
1、本发明定时同步的阈值自适应方法可以在采用自动增益控制开启后，自适应地调节定时同步的阈值，避免了因为定时同步阈值不合理而带来的性能损失。
2、本发明定时同步的阈值自适应方法具有低复杂度的特点，有利于实现。
附图说明
图1为本发明实施例定时同步的阈值自适应调整方法实现的流程图；
图2为本发明实施例定时同步的阈值自适应调整方法在电力线载波通信系统中给出的定时同步的阈值变化。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1是本发明实施例定时同步的阈值自适应调整方法实现的流程图，所述阈值自适应调整是指系统增加自动增益控制(AGC)后需要对原有定时同步阈值进行调整以消除因为自动增益控制调整带来的定时同步阈值误判。如图1所示，该方法包括：
步骤101：计算通信系统的发送端发送至接收端的实际信号未经过信道衰减的前导序列的平均能量Ppreamble；
所述步骤101中前导序列的平均能量是指在理想信道下，发射端发送的未经过信道衰减的前导序列的平均能量。
p＝10log10(A2+B2)其中，A和B分别为前导序列(preamble)的实部和虚部。
步骤102：计算通信系统的发送端发送至接收端的理想信号(包括前导序列和发送信号)的平均能量Pideal；
所述步骤102中理想信号的平均能量是指在理想信道下，发送端发送的未经过信道衰减的前导序列加实际信号的平均能量，所述平均能量为自动增益控制中将接收端接收到的经过信道衰减的实际信号调整到的目标值。
p＝10log10(A2+B2)其中，A和B分别为理想信号(ideal)的实部和虚部。
步骤103：根据前导序列的平均能量Ppreamble和理想信号的平均能量Pideal计算定时同步阈值的调整参数Coef；
所述步骤103中定时同步阈值的调整参数的计算方法为
Coef = 10 ( P ideal - P preamble ) / 10 ,
其中，Coef为定时同步阈值的调整参数，Ppreamble为前导序列的平均能量，Pideal为理想信号的平均能量。
步骤104：根据定时同步阈值的调整参数Coef计算新的定时同步阈值；
所述步骤104中新的定时同步阈值的计算方法为
Thnew＝Thold×Coef
其中，Coef为定时同步阈值的调整参数，Thold为没有自动增益控制时通信系统定时同步的阈值，Thnew为增加了自动增益控制后的系统定时同步的阈值。
如图2所示，Th-old指向的直线为没有增加自动增益控制的情况下的定时同步阈值，Th-new指向的直线为增加了自动增益控制后的情况下，从图中可以看出，采用本发明定时同步的阈值自适应算法可以得到的新的的定时同步阈值，避免了因为定时同步阈值不合理而带来的性能损失。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种定时同步的阈值自适应调整的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤101：计算通信系统的发送端发送至接收端的实际信号未经过信道衰减的前导序列的平均能量Ppreamble；
步骤102：计算通信系统的发送端发送至接收端的理想信号的平均能量Pideal.
步骤103：根据前导序列的平均能量Ppreamble和理想信号的平均能量Pideal计算定时同步阈值的调整参数Coef；
步骤104：根据定时同步阈值的调整参数Coef计算新的定时同步阈值。
2.根据权利要求1所述的定时同步的阈值自适应调整方法，其特征在于，所述步骤101中前导序列的平均能量是指在理想信道下，发射端发送的未经过信道衰减的前导序列的平均能量。
3.根据权利要求1所述的定时同步的阈值自适应调整方法，其特征在于，所述步骤102中理想信号的平均能量是指在理想信道下，发送端发送的未经过信道衰减的前导序列加实际信号的平均能量，所述平均能量为自动增益控制中将接收端接收到的经过信道衰减的实际信号调整到的目标值。
4.根据权利要求1所述的定时同步的阈值自适应调整方法，其特征在于，所述步骤103中定时同步阈值的调整参数的计算方法为
Coef = 10 ( P ideal - P preamble ) / 10 ,
其中，Coef为定时同步阈值的调整参数，Ppreamble为前导序列的平均能量，Pideal为理想信号的平均能量。
5.根据权利要求1所述的定时同步的阈值自适应调整方法，其特征在于，所述步骤104中新的定时同步阈值的计算方法为
Thnew＝Thold×Coef
其中，Coef为定时同步阈值的调整参数，Thold为没有自动增益控制时通信系统定时同步的阈值，Thnew为增加了自动增益控制后的系统定时同步的阈值。
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