CN102316061B - 一种跳频正交频分复用系统的时间同步方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种跳频正交频分复用系统的时间同步方法及装置，属于移动通信系统。该时间同步方法包括：步骤1，利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包；步骤2，利用最大权重抽头的匹配滤波FFT窗检测方法精确定位所述数据包的FFT窗的开窗位置；步骤3，在确定所述数据包的FFT窗的开窗位置后，利用多带检测判断接收到的每个OFDM符号所在的频段；步骤4，在判断出OFDM符号所在的频段的频段后，利用前导序列时序检测分辨当前接收的OFDM符号为包同步序列或者帧同步序列。本发明能够提供了一种灵敏准确、硬件结构简单并且易于实现的时间同步解决方案。

Description

一种跳频正交频分复用系统的时间同步方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种跳频正交频分复用系统的时间同步方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展和人们生活水平的不断提高，无线通信技术在人们的日常工作和生活中起着越来越重要的作用，在经济、政治、社会活动和工作各个领域中，都需要有良好的无线通信技术来保持信息的及时交换与畅通。目前，第二代数字移动通信系统已经在全球范围内得到广泛的应用，其数据传输速率为9.6kbit/s，最高可达32kbit/s。第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbit/s。为了进一步实现高质量、高速度的移动通信业务，对以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)为核心技术的第四代移动通信系统的理论及技术研究已广泛的展开。较之第三代移动通信系统，OFDM技术具有更高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力，不仅可以增加系统容量，更重要的是它能更好的满足多媒体通信要求，将包括语音、数据、影像等多媒体业务通过宽频信道高品质地传送出去。

由于OFDM技术具有较强的抗多径衰落能力以及较高的频谱利用率，非常适合高速数据传输，因此在许多无线通信系统中得到了广泛的应用。如在WiMedia联盟倡导的基于OFDM技术的超宽带(UWB)系统，该系统将频谱以528MHz带宽进行分割，在每个子频带上采用OFDM技术。通信距离为4-10m，最高速率可达480Mbps。其中IEEE802.15.3a草案对UWB收发机的功耗要求是，当系统达到最大速率480Mbps时，接收机的功耗仅为323mW，这给硬件设计带来了很大的挑战。具体表现为整个系统功耗比较大，需要低复杂度设计。

此外，与其它基于OFDM技术的接收机不同的是，在超宽带技术中使用跳频技术在3个528MHz的频段内进行实时频带切换。超宽带技术占用了3.168-10.560GHz的频谱，该频谱分为5个频段组，前4个频段组是由3个528MHz的子频带组成，而最后一个频段组由两个528MHz的子频带组成。目前，第一个频段组是强制使用的，而其他频段组是可选的。对于第一个频段组，OFDM符号通过跳频技术在三个512MHz子频段切换。

在如超宽带的跳频正交频分复用宽带系统，由于发射与接收端之间存在多种障碍物，信号在传播过程中往往会受到各种障碍物所引起的遮挡、吸收、反射、折射和衍射的影响，这样，到达接收端的信号是来自不同传播路径的信号之和，接收到的信号与原信号失真非常大。此外，正交频分复用技术使用了频率的正交特性，一旦其正交性遭破坏，系统的误码率急剧增加，这也是正交频分复用技术的一个主要缺陷。产生频偏的主要原因就是射频电路接收和发送段中心频率不匹配。另外，由于发送和接收端器件工艺以及供电电压、温度等因素的不一致会导致在发射机和接收机之间的模数转换器和数模转换器采样频率不一致，该采样间隔偏差对于正交频分复用技术系统性能也有着重要影响。

综上所述，跳频正交频分复用宽带系统，如超宽带系统占用的频谱带宽非常大，意味着模数转换器的工作频率也非常高，高达528MHz，这对便携式终端对功耗敏感挑战非常大；此外，系统采用了跳频技术，未同步前接收端采集到的前导序列仅为发送端的一部分；且无线环境多径效应非常大，加上载波频偏、采样频偏等非理想因素，用来同步的前导序列在接收端失真比较大。在这样的条件下，一旦发生定时同步错误，就会造成漏包或误接。尤其对于实时通讯系统，这将是严重的错误。

发明内容

为了解决上述的技术问题，提供一种跳频正交频分复用系统的时间同步方法及装置，其目的在于实现跳频正交频分复用系统的时间同步。

本发明提供的一种跳频正交频分复用系统的时间同步方法，包括：

步骤1，利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包；

步骤2，利用最大权重抽头的匹配滤波FFT窗检测方法精确定位所述数据包的FFT窗的开窗位置；

步骤3，在确定所述数据包的FFT窗的开窗位置后，利用多带检测判断接收到的每个OFDM符号所在的频段；

步骤4，在判断出OFDM符号所在的频段的频段后，利用前导序列时序检测分辨当前接收的OFDM符号为包同步序列或者帧同步序列。

步骤1中，在多个子频段内选择一个特定的子频段，并利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包。

在所述步骤1中，根据下式使用数据分割和脉组滑窗：

$P_{\mathrm{xcorr}}\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{[N/\mathrm{\α}-1]}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{165n+\mathrm{\αk}}\mathrm{conj}\left(r_{165n+\mathrm{\αk}+495}\right);$

步骤1中，将

转换为|real(P_xcorr(n))|+|imag(P_xcorr(n))|＞λ(|real(P_auto(n))|+|imag(P_auto(n))|)以利用硬件进行计算；

$P_{\mathrm{auto}}\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{165n+\mathrm{\αk}+495}\mathrm{conj}\left(r_{165n+\mathrm{\αk}+495}\right);$

r_165n+αk和r_165n+αk+495均为接收到的序列，N是相关距离，α为输入数据分割的组数，λ为设定的阈值。

在所述步骤2中，所使用的滤波器数据如下式：

$\widehat{P\left(n\right)}=\arg \underset{n}{\max }(\underset{i\∈C}{\mathrm{\Σ}}r(n-i)*\mathrm{conj}\left(c\left(i\right)\right));$

r(n-i)为接收到的信号，C为已知匹配滤波器的所有抽头系数，c(i)为C中权重最大的N/β个抽头系数，β为自然数，i为抽头系数中权重最大的N/β个抽头序号，且i∈C。

步骤3中，利用步骤2得到的当前子频段开窗位置以及根据当前子频段开窗位置得到的当前子频段所包含的子载波的数量寻找在多个子频段中其他子频段的位置及该子频段的子载波。

在所述步骤4中，利用下式对相邻的两个同步序列做延时相关，并且对相关值进行累加：

$\frac{|P_{\mathrm{xcorr}}\left(n\right)+P_{\mathrm{xcorr}}(n-1)|}{|P_{\mathrm{auto}}\left(n\right)+P_{\mathrm{auto}}(n-1)|}<\mathrm{\&lambda;}.$

将

转换为|P_xcorr(n)+P_xcorr(n-1)|＜λ|P_auto(n)+P_auto(n-1)|以利用硬件进行计算。

本发明提供了一种跳频正交频分复用系统的时间同步装置，包括：

包络检测模块，用于利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包；

定位模块，利用最大权重抽头的匹配滤波FFT窗检测方法精确定位所述数据包的FFT窗的开窗位置；

频段检测模块，在确定所述数据包的FFT窗的开窗位置后，利用多带检测判断接收到的每个OFDM符号所在的频段；

序列分辨模块，在判断出OFDM符号所在的频段的频段后，用于利用前导序列时序检测分辨当前接收的OFDM符号为包同步序列或者帧同步序列。

所述包络检测模块在多个子频段内选择一个特定的子频段，并利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包。

所述包络检测模块根据下式使用数据分割和脉组滑窗：

$P_{\mathrm{xcorr}}\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{[N/\mathrm{\&alpha;}-1]}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_{165n+\mathrm{\&alpha;k}}\mathrm{conj}\left(r_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\right);$

包络检测模块将

转换为|real(P_xcorr(n))|+|imag(P_xcorr(n))|＞λ(|real(P_auto(n))|+|imag(P_auto(n))|)以利用硬件进行计算；

$P_{\mathrm{auto}}\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\mathrm{conj}\left(r_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\right);$

r_165n+αk和r_165n+αk+495均为为接收到的序列，N是相关距离，α为输入数据分割的组数，λ为设定的阈值。

所述定位模块所使用的滤波器数据如下式：

$\widehat{P\left(n\right)}=\arg \underset{n}{\max }(\underset{i\&Element;C}{\mathrm{\&Sigma;}}r(n-i)*\mathrm{conj}\left(c\left(i\right)\right));$

r(n-i)为接收到的信号，C为已知匹配滤波器的所有抽头系数，c(i)为C中权重最大的N/β个抽头系数，β为自然数，i为抽头系数中权重最大的N/β个抽头序号，且i∈C。

所述频段检测模块利用定位模块得到的当前子频段开窗位置以及根据当前子频段开窗位置得到的当前子频段所包含的子载波的数量寻找在多个子频段中其他子频段的位置及该子频段的子载波。

序列分辨模块利用下式对相邻的两个同步序列做延时相关，并且对相关值进行累加：

$\frac{|P_{\mathrm{xcorr}}\left(n\right)+P_{\mathrm{xcorr}}(n-1)|}{|P_{\mathrm{auto}}\left(n\right)+P_{\mathrm{auto}}(n-1)|}<\mathrm{\&lambda;}.$

序列分辨模块将

转换为|P_xcorr(n)+P_xcorr(n-1)|＜λ|P_auto(n)+P_auto(n-1)|以利用硬件进行计算。

本发明能够提供了一种灵敏准确、硬件结构简单并且易于实现的时间同步解决方案。

附图说明

图1为本发明所实施的跳频正交频分复用宽带系统帧结构示意图；

图2为本发明的时间同步方法流程示意图；

图3为本发明所实施的数据分割和脉组滑窗示意图；

图4为本发明所实施的数据分割和脉组滑窗的包检测装置示意图；

图5为本发明所实施的权重较大抽头的匹配滤波器数据调度示意图；

图6为本发明所实施的权重较大抽头的匹配滤波器装置示意图；

图7为本发明所实施的前导序列时序检测示意图。

具体实施方式

本发明提供的技术方案包括：

基于数据分割和脉组滑窗的包检测方法，用于对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测，在获得数据包的同时降低系统复杂度。

基于最大权重抽头的匹配滤波FFT窗检测方法，通过该方法可以精确定位FFT窗的开窗位置。

多带检测方法，通过该方法在跳频系统中判断接收到的每个OFDM符号所在的频段。

前导序列时序检测方法，通过该方法用于分辨当前接收的OFDM符号为包同步序列或者帧同步序列。

所述的基于数据分割和脉组滑窗的包检测方法，对接收到的数据通过欠采样降低接收到的数据速率，并进行归一化预处理，对输出结果进行比较判决，通过判决结果决定是否有新的数据帧到来。

所述的最大权重抽头的匹配滤波精通布方法，发送端发送的大能量的信号在接收端具有较强的可信度，利用大能量的抽头作为匹配滤波器的加权系数进行匹配滤波，进而搜索峰值点获得精同步位置，降低了硬件复杂度和工作频率。

所述的多带检测方法，在跳频系统中，当固定射频前端在特定频率时，模数转换器在其他频端只采集到噪声信号，利用噪声信号能量远小于信号能量，可以判断出当前OFDM符号所在的频段。

所述的前导序列时序检测方法，由于包同步序列和帧同步序列符号相反。为了定位包同步序列和帧同步序列的边界，如果对相邻的两个同步序列做延时相关，且对相关值进行累加，如果两个相邻互相关值之和应该大幅变小，下一个数据包就是帧同步序列的起始位置。

下面结合附图对本发明的优选实例进行详细说明。

如图1所示，在本实例系统中，用作时间同步的前导序列由24个OFDM符号组成，包括21个包同步符号和3个帧同步符号，其中帧同步序列与包同步序列符号相反，幅值相同。每个OFDM符号依次发送在3个不同的子频带上，每个子频带具有唯一的频带标号。

步骤1：由于系统在没有同步前，不能够获得正确的频带标号，跳频模块只能在3个子频段内固定在一个特定的频段。所以经下变频模块转换器采样后得到的数据除在该频段能够采集到有用信号，而其它频段只有噪声。

对于一般的延时相关算法，相关距离是N。但是调频系统，未同步前两个前导序列的有效间距从N增加到3N。所以系统需要大幅增加延时相关缓存，这对于采样频率较高(当带宽比较大)的OFDM系统来说，由于缓存读取所造成的功耗影响非常大。为了减少缓存读取和设计复杂性，可以通过划分分割的方法减少数据操作，将输入数据划分成α个组，即每α个组中只选取一个组，这样数据读取和运算量都将减少到原来的1/α。

此外，考虑到在本实例系统中有两个频带内信号为噪声，且噪声的相关值要比其能量值小很多。所以将每次前导序列移动步长调整为N。这样落入同步滑窗的数据如图3所示，对于在某一固定频段的采样数据a1，a2，a3。最理想的情况是采样数据刚落全部落在反斜线滑窗内部，在图中由箭头w1所示，下一个窗口则由噪声组成，其互相关归一化值很小。最悲观的情况是采样数据仅有一半落在滑窗中，在图中由箭头w3所示。每对相关值在图中分别标为a，b，c，实际为同一频带内的采样数据。

这样，当检测到有效信号时，归一化能量急剧增加，随着滑窗滑出有效信号所在的频段，归一化能量大幅减小。

这样基于数据分割和脉组滑窗的方法可以表示如下：

$P_{\mathrm{xcorr}}\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{[N/\mathrm{\&alpha;}-1]}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_{165n+\mathrm{\&alpha;k}}\mathrm{conj}\left(r_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\right)$ (式1)

定义r_165n+αk和r_165n+αk+495均为接收到的序列，conj(·)为取共轭操作，N是相关距离，α为输入数据分割的组数。可以看出缓存深度从3N减少到3N/α；同时因为步长增加到N，故在和累加单元中不需要2N字的缓存。此外，为减小脉组滑窗的输出大幅波动，对其进行归一化处理。为减少硬件开销，求模运算转化为绝对值加法运算，除法转化为常数乘法与一个比较器。

这样，基于数据分割和脉组滑窗的粗同步由式1转换成为式2：

|real(P_xcorr(n))|+|imag(P_xcorr(n))|＞λ(|real(P_auto(n))|+|imag(P_auto(n))|)(式2)

定义real(·)，imag(·)分别为取复数的实部与虚部操作，λ为设定的阈值。

其中归一化能量为：

$P_{\mathrm{auto}}\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\mathrm{conj}\left(r_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\right)$ (式3)

由上式可得数据分割和脉组滑窗的包检测装置示意图，如图4所示。上面的通路为互相关运算，乘法器的输入分别为接收到的序列r(n)的共轭序列与延时序列，其乘积进行寄存累加，然后分别对其累加和的实部与虚部取绝对值相加；下面的通路为自相关运算，乘法器的输入分别为接收到的序列r(n)与其共轭序列，其乘积进行寄存累加，然后分别对其累加和的实部与虚部取绝对值相加，相加结果进行移位操作进而实现乘以阈值λ的功能；最后上下两通路的运算结果进行比较，如上通路的值大则表明粗同步成功。

步骤2：对于OFDM系统，其同步精度要求比较高，匹配滤波是很好的选择，但是匹配滤波算法计算量非常大，且在本实例系统中，数据吞吐率要高达528M Samples/s，实现难度非常大，所以采用并行机制是一个很好的方法，但全并行功耗非常大，因此减小匹配滤波器的复杂度成为精同步电路的主要难点。在匹配滤波器中，如果能减小抽头数那么硬件复杂度将大幅减小。

在OFDM系统中，抽头幅值差别比较大。幅值较大的抽头在滤波器乘累加中占的权重比较大，不易受干扰，而幅值小的抽头占的权重比较小，容易受干扰。为了进一步提高系统的精同步性能，只采用抽头较大的数据作为匹配滤波系数，这样精同步的数据抽取示意图成为图5所示。则权重较大抽头的匹配滤波器数据可表示为如下：

$\widehat{P\left(n\right)}=\arg \underset{n}{\max }(\underset{i\&Element;C}{\mathrm{\&Sigma;}}r(n-i)*\mathrm{conj}\left(c\left(i\right)\right))$ (式3)

定义r(n-i)为接收到的信号，C为已知匹配滤波器的所有抽头系数，c(i)为C中权重最大的N/β个抽头系数，β为自然数，i为抽头系数中权重最大的N/β个抽头序号，且i∈C，argmax(·)为求最大值运算。β可以为3、4、8等自然数。

为了进一步降低匹配滤波器的工作频率，匹配滤波器选择采用四路并行结构，则每一路有N/4个抽头，共需N个乘法器。此外，匹配滤波器系数已知，所以该乘法器为常数乘法器。但是，对于数据缓存来说，其地址生成为不规则的，其初始地址为系数权重最大的N/4个数。为硬件实现方便，可以将读取缓存的N/4个初始地址通过硬连线来实现。图6所示的是基于式3的匹配滤波器的装置示意图。输入数据存入图6左边的缓存中，图6右边是4套完全一样的匹配滤波器，其区别地址生成器为依次递加的关系，其中c(i)为C中权重最大的N/4个抽头系数。

步骤3：在本实例系统中，在步骤1时频带已固定在一个特定的频带，一旦精同步找到精确的FFT窗口，那么就能确定本频带内的所有子载波，从精同步点之后的N个子载波是属于本频带之后的下一个频带，其中N为本系统中FFT的点数，依次类推，就可以获得每个频带的子载波。这样就可以将频带控制信号通过接口总线送到射频模块进行实时频带切换。

步骤4：在本实例系统的前导序列中，一个显著的特点就是包同步序列和帧同步序列符号相反。为了定位包同步序列和帧同步序列的边界，如果对相邻的两个同步序列做延时相关，且对相关值进行累加，即图7中的互相关1和互相关2，则包括PS20的两个相邻互相关值之和应该大幅变小。为了判决方便，将互相关之和归一化，有如下结论：

$\frac{|P_{\mathrm{xcorr}}\left(n\right)+P_{\mathrm{xcorr}}(n-1)|}{|P_{\mathrm{auto}}\left(n\right)+P_{\mathrm{auto}}(n-1)|}<\mathrm{\&lambda;}$ (式4)

其中P_xcorr(n)与P_xcorr(n-1)为式1中的互相关结果，P_auto(n)与P_auto(n-1)为式3中的自相关结果。

为硬件实现方便，上式中的除法可以转化为乘法：

|P_xcorr(n)+P_xcorr(n-1)|＜λ|P_auto(n)+P_auto(n-1)|(式5)

通过上面4个步骤，就可以精确定位到跳频正交频分复用宽带系统的每一个子载波上。

本发明提供了一种跳频正交频分复用系统的时间同步装置，包括：

包络检测模块，用于利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包；

定位模块，利用最大权重抽头的匹配滤波FFT窗检测方法精确定位所述数据包的FFT窗的开窗位置；

频段检测模块，在确定所述数据包的FFT窗的开窗位置后，利用多带检测判断接收到的每个OFDM符号所在的频段；

序列分辨模块，在判断出OFDM符号所在的频段的频段后，用于利用前导序列时序检测分辨当前接收的OFDM符号为包同步序列或者帧同步序列。

所述包络检测模块在多个子频段内选择一个特定的子频段，并利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包。

所述包络检测模块根据下式使用数据分割和脉组滑窗：

$P_{\mathrm{xcorr}}\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{[N/\mathrm{\&alpha;}-1]}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_{165n+\mathrm{\&alpha;k}}\mathrm{conj}\left(r_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\right);$

包络检测模块将

转换为|real(P_xcorr(n))|+|imag(P_xcorr(n))|＞λ(|real(P_auto(n))|+|imag(P_auto(n))|)以利用硬件进行计算；

$P_{\mathrm{auto}}\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{r}_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\mathrm{conj}\left(r_{165n+\mathrm{\&alpha;k}+495}\right);$

r_165n+αk和r_165n+αk+495均为为接收到的序列，N是相关距离，α为输入数据分割的组数，λ为设定的阈值。

所述定位模块所使用的滤波器数据如下式：

$\widehat{P\left(n\right)}=\arg \underset{n}{\max }(\underset{i\&Element;C}{\mathrm{\&Sigma;}}r(n-i)*\mathrm{conj}\left(c\left(i\right)\right));$

r(n-i)为接收到的信号，C为已知匹配滤波器的所有抽头系数，c(i)为C中权重最大的N/β个抽头系数，β为自然数，i为抽头系数中权重最大的N/β个抽头序号，且i∈C。

所述频段检测模块利用定位模块得到的当前子频段开窗位置以及根据当前子频段开窗位置得到的当前子频段所包含的子载波的数量寻找在多个子频段中其他子频段的位置及该子频段的子载波。

序列分辨模块利用下式对相邻的两个同步序列做延时相关，并且对相关值进行累加：

$\frac{|P_{\mathrm{xcorr}}\left(n\right)+P_{\mathrm{xcorr}}(n-1)|}{|P_{\mathrm{auto}}\left(n\right)+P_{\mathrm{auto}}(n-1)|}<\mathrm{\&lambda;}.$

序列分辨模块将

转换为|P_xcorr(n)+P_xcorr(n-1)|＜λ|P_auto(n)+P_auto(n-1)|以利用硬件进行计算。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (14)

1.一种跳频正交频分复用系统的时间同步方法，其特征在于，包括： 

步骤1，利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包； 

步骤2，利用最大权重抽头的匹配滤波FFT窗检测方法精确定位所述数据包的FFT窗的开窗位置； 

步骤3，在确定所述数据包的FFT窗的开窗位置后，利用多带检测判断接收到的每个OFDM符号所在的频段； 

步骤4，在判断出OFDM符号所在的频段的频段后，利用前导序列时序检测分辨当前接收的OFDM符号为包同步序列或者帧同步序列；用作时间同步的前导序列由24个OFDM符号组成，包括21个包同步符号和3个帧同步符号，其中帧同步序列与包同步序列符号相反，幅值相同,每个OFDM符号依次发送在3个不同的子频带上，每个子频带具有唯一的频带标号。 

2.如权利要求1所述的跳频正交频分复用系统的时间同步方法，其特征在于，步骤1中，在多个子频段内选择一个特定的子频段，并利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包。 

3.如权利要求1所述的跳频正交频分复用系统的时间同步方法，其特征在于，在所述步骤1中，根据下式使用数据分割和脉组滑窗： 

步骤1中，将

转换为|real(P_xcorr(n))|+|imag(P_xcorr(n))|>λ(|real(P_auto(n))|+|imag(P_auto(n))|)以利用硬件进行计算； 

r_165n+αk和r_165n+αk+495均为接收到的序列，N是相关距离，α为输入数据分割的组数，λ为设定的阈值，其中，k为OFDM符号的子载波序号。 

4.如权利要求3所述的跳频正交频分复用系统的时间同步方法，其特征在于，在所述步骤2中，所使用的滤波器数据如下式： 

r(n-i)为接收到的信号，C为已知匹配滤波器的所有抽头系数，c(i)为C中权重最大的N/β个抽头系数，β为自然数，i为抽头系数中权重最大的N/β个抽头序号，且i∈C。 

5.如权利要求1所述的跳频正交频分复用系统的时间同步方法，其特征在于，步骤3中，利用步骤2得到的当前子频段开窗位置以及根据当前子频段开窗位置得到的当前子频段所包含的子载波的数量寻找在多个子频段中其他子频段的位置及该子频段的子载波。 

6.如权利要求4所述的跳频正交频分复用系统的时间同步方法，其特征在于，在所述步骤4中，利用下式对相邻的两个同步序列做延时相关，并且对相关值进行累加： 

7.如权利要求6所述的跳频正交频分复用系统的时间同步方法，其特征在于，将转换为|P_xcorr(n)+P_xcorr(n-1)|<λ|P_auto(n)+P_auto(n-1)|以利用硬件进行计算。 

8.一种跳频正交频分复用系统的时间同步装置，其特征在于，包括： 

包络检测模块，用于利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包； 

定位模块，利用最大权重抽头的匹配滤波FFT窗检测方法精确定位所述 数据包的FFT窗的开窗位置； 

频段检测模块，在确定所述数据包的FFT窗的开窗位置后，利用多带检测判断接收到的每个OFDM符号所在的频段； 

序列分辨模块，在判断出OFDM符号所在的频段的频段后，用于利用前导序列时序检测分辨当前接收的OFDM符号为包同步序列或者帧同步序列;用作时间同步的前导序列由24个OFDM符号组成，包括21个包同步符号和3个帧同步符号，其中帧同步序列与包同步序列符号相反，幅值相同,每个OFDM符号依次发送在3个不同的子频带上，每个子频带具有唯一的频带标号。 

9.如权利要求8所述的跳频正交频分复用系统的时间同步装置，其特征在于，所述包络检测模块在多个子频段内选择一个特定的子频段，并利用数据分割和脉组滑窗对经模数转换器采样重建的正交频分复用数据进行包络检测得到数据包。 

10.如权利要求8所述的跳频正交频分复用系统的时间同步装置，其特征在于，所述包络检测模块根据下式使用数据分割和脉组滑窗： 

包络检测模块将

转换为|real(P_xcorr(n))|+|imag(P_xcorr(n))|>λ(|real(P_auto(n))|+|imag(P_auto(n))|)以利用硬件进行计算； 

r_165n+αk和r_165n+αk+495均为为接收到的序列，N是相关距离，α为输入数据分割的组数，λ为设定的阈值，其中，k为OFDM符号的子载波序号。 

11.如权利要求10所述的跳频正交频分复用系统的时间同步装置，其特征在于，所述定位模块所使用的滤波器数据如下式： 

r(n-i)为接收到的信号，C为已知匹配滤波器的所有抽头系数，c(i)为C中权重最大的N/β个抽头系数，β为自然数，i为抽头系数中权重最大的N/β个抽头序号，且i∈C。 

12.如权利要求8所述的跳频正交频分复用系统的时间同步装置，其特征在于，所述频段检测模块利用定位模块得到的当前子频段开窗位置以及根据当前子频段开窗位置得到的当前子频段所包含的子载波的数量寻找在多个子频段中其他子频段的位置及该子频段的子载波。 

13.如权利要求11所述的跳频正交频分复用系统的时间同步装置，其特征在于，序列分辨模块利用下式对相邻的两个同步序列做延时相关，并且对相关值进行累加： 

14.如权利要求13所述的跳频正交频分复用系统的时间同步装置，其特征在于，序列分辨模块将

转换为|P_xcorr(n)+P_xcorr(n-1)|<λ|P_auto(n)+P_auto(n-1)|以利用硬件进行计算。 

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