CN103036829A - 一种最小移频键控调制系统同步方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种最小移频键控调制系统同步方法及装置，所述方法包括将接收的基带数据恢复为最小移频键控MSK映射前的数据D_msk1或者MSK映射后的数据D_msk2；将数据D_msk1与经过双极性化后的训练序列进行滑动相关，或者将数据D_msk2与经过双极性化和MSK映射后的训练序列进行滑动相关；当相关值大于判决门限时，完成同步过程，否则重复以上过程；本发明不但可以大幅提高低信噪比下同步成功率，而且过程中全部为纯实数操作，特别适合于数字信号处理或硬件加速器实现。

Description

一种最小移频键控调制系统同步方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种最小移频键控(Minimum ShiftKeying，简称MSK)和高斯滤波最小移频键控(Gaussian-filtered Minimum ShiftKeying，简称GMSK)调制系统同步方法及装置。

背景技术

MSK调制和GMSK调制为恒包络连续相位调制方式，特别适合于非线性限带信道中使用，因为连续相位调制信号的功率谱旁瓣衰减快，而恒包络调制信号可用于高效的丙类功率放大器。GMSK调制方式是在MSK调制前加一高斯低通滤波器，从而使功率谱旁瓣衰减得更快，在全球移动通信系统(Global Systemfor Mobile communications，简称GSM)系统中得到广泛使用。

GMSK调制过程如图1所示，原始数据b(n)∈{0，1}经过差分编码得到差分编码数据d(n)∈{0，1}，即：

$d\left(n\right)=b\left(n\right)\⊕b(n-1)---\left(a_1\right)$

其中，公式(a₁)中

表示异或，n表示序列号。

对d(n)经过双极性化得到数据α(n)∈{-1，+1}，可表示为

α(n)＝1-2d(n)            (a₂)

其中，公式(a₂)中n表示序列号。

数据α(n)与高斯低通滤波系数G积分后相位函数表示为：

$\mathrm{\φ}\left(t^{\′}\right)=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\α}}_i\mathrm{\πh}\underset{-\∞}{\overset{t^{\′}-\mathrm{iT}}{\∫}}g\left(u\right)\mathrm{du}---\left(a_3\right)$

其中，公式(a₃)中i表示单倍速采样时刻，T表示GMSK调制后符号持续时间，t′表示过采样样点所在时刻，h＝0.5为调制因子。

公式(a₃)中高斯低通滤波系数G定义：

$g\left(t\right)=h\left(t\right)*\mathrm{rect}\left(\frac{t}{T}\right)---\left(a_4\right)$

其中，公式(a₄)中*表示卷积运算，T表示GMSK调制后符号持续时间，t表示过采样样点所在时刻。

函数h(t)、rect(t)分别定义为：

$h\left(t\right)=\frac{\exp \left(\frac{{-t}^2}{2{\mathrm{\δ}}^2{T}^2}\right)}{\sqrt{\left(2\mathrm{\π}\right)}\mathrm{\δT}},$ $\mathrm{\δ}=\frac{\sqrt{1n\left(2\right)}}{2\mathrm{\πBT}},\mathrm{BT}=0.3$

(a5)

其中，公式(a₅)中T表示GMSK调制后符号持续时间，t表示过采样样点所在时刻。

最终得到GMSK基带发射数据表示为：

I＝cos(φ(t′))

                        (a₆)

Q＝sin(φ(t′))

其中，公式(a₆)中t表示过采样样点所在时刻。

下面给出非线性GMSK调制的线性BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制移相键控)近似调制过程，如图2所示，可表示为：

$\mathrm{IQ}\left(t\right)=\underset{n=-\∞}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{i}^n{d}_0\left(n\right)P(t-\mathrm{nT})=\underset{n=-\∞}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_0\left(n\right)P(t-\mathrm{nT})---\left(a_7\right)$

其中，公式(a₇)中n表示序列号，T表示GMSK调制后符号持续时间，i表示虚数单位，t表示过采样样点所在时刻。

原始数据b(n)经过双极性化得到数据d₀(n)∈{-1，1}，再经过MSK映射得到同相分量I与正交分量Q交替出现复数数据α₀(n)∈{-1，-i，1，i}，然后经过线性化高斯低通滤波器C(C为GMSK调制的Laurant分解的主脉冲)，最后直接取同相分量I和正交分量Q即完成非线性GMSK调制的BPSK近似线性调制过程。

在GSM系统中一般利用同步突发(Synchronization Burst，简称SB)、接入突发(Access Burst，简称AB)、普通突发(Normal Burst，简称NB)的训练序列自相关性完成突发同步。基带接收GMSK调制数据与本地经过差分编码和MSK映射后训练序列计算滑动相关值，当某时刻相关值大于其判决门限时，则完成同步(初同步或再同步)过程。SB、AB、NB结构如图3所示，SB结构由3比特左端尾比特，39比特左端数据，64比特训练序列，39比特右端数据，3比特右端尾比特以及8.25比特保护组成。AB结构由8扩展尾比特，41训练序列比特，36比特训练序列，3尾比特以及68.25比特保护组成。NB结构由3比特左端尾比特，58比特左端数据，26比特训练序列，58比特右端数据，3比特右端尾比特以及8.25比特保护组成。

然而在利用上述传统滑动相关方法进行同步过程中，基带接收到数据往往受到高斯滤波和无线信道引起的较强符号间干扰(inter symbol interfere，简称ISI)，使相关值质量降低从而导致最小移频键控调制系统(典型的如GSM系统)同步成功率偏低。

发明内容

为解决上问题，本发明提供一种最小移频键控调制系统同步方法和装置，用于提高最小移频键控调制系统中同步成功率，尤其是低信噪比(signal to noiseratio，简称SNR)情况下的成功率。

本发明的一种最小移频键控调制系统同步方法，包括：

将接收的基带数据恢复为最小移频键控MSK映射前的数据D_msk1或者MSK映射后的数据D_msk2；

将数据D_msk1与经过双极性化后的训练序列进行滑动相关，或者将数据D_msk2与经过双极性化和MSK映射后的训练序列进行滑动相关；

当相关值大于判决门限时，完成同步过程，否则重复以上过程。

本发明的一种最小移频键控调制系统同步装置，包括：最小移频键控调制系统同步装置，包括：

数据接收模块，用于接收并保存基带接收的单倍速数据；

相位反旋转模块，用于最小移频键控MSK反映射，

所述取实数和虚数模块，用于取数据的实部和虚部数据操作；

硬判决模块，用于对相位反旋转后实部和虚部数据，根据大于或小于0而判决为1或-1；

接收端训练序列模块，用于保存同步需要的{0，1}同步训练序列数据；

双极性化模块，用于将训练序列转换为{1，-1}的训练序列数据；

滑动相关模块，用于利用经过相位反旋转及硬件判决后的数据与双极性化后训练序列完成相关运算；

计算判决门限模块，用于读取最近长度固定相关值并求其均值，在该均值上乘以一加权系数作为判决门限；

同步判决模块，用于比较当前相关值与判决门限值，判断同步完成。

本发明的另一种最小移频键控调制系统同步装置，包括：

数据接收模块，用于接收并保存基带接收的单倍速数据；

间隔取实数和虚数模块，用于间隔读取数据的实部和虚部数据；

硬判决模块，用于对间隔取基带数据的实部和虚部数据进行判决，根据大于或小于0而判决为1或-1；

接收端训练序列模块，用于保存同步需要的{0，1}同步训练序列数据；

双极性化模块，用于将训练序列转换为{1，-1}的训练序列数据；

MSK映射模块，用于将双极性化后训练序列进行最小移频键控MSK映射；

滑动相关模块，用于利用经过分别间隔取基带数据的实部或/和虚部并进行硬判决数据与双极性化和MSK映射后训练序列利用完成相关运算；

计算判决门限模块，用于读取最近长度固定相关值并求其均值，在该均值上乘以一加权系数作为判决门限；

同步判决模块用于，比较当前相关值与判决门限值，判断同步完成。

与现有技术相比，本发明充分利用非线性GMSK调制过程到线性BPSK的近似调制过程原理，在接收端对基带GMSK调制信号进行预处理，即将接收基带数据恢复为理想的MSK映射前或映射后数据，再分别将预处理数据与经过差分编码或差分和MSK映射的训练序列进行滑动相关，当某时刻相关值大于判决门限时，则完成同步过程；采用本发明同步方法不但可以大幅提高低SNR下同步成功率，而且算法过程全部为纯实数计算，特别适合于数字信号处理(digitalsignal process，简称DSP)或硬件加速器实现。

附图说明

图1是非线性GMSK调制过程示意图；

图2是非线性GMSK的线性BPSK近似调制过程示意图；

图3是SB、AB、NB突发结构示意图；

图4是本发明的最小移频键控调制系统同步方法实施例1流程示意图；

图5是本发明最小移频键控调制系统同步装置优选实施例3结构示意图；

图6是本发明最小移频键控调制系统同步装置优选实施例4结构示意图；

图7是本发明实施例1同步方法与传统同步方法成功率对比示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及优选实施例，对本发明的一种最小移频键控调制系统同步方法和装置作详细说明。实施例1：

本发明提出的一种MSK和GMSK调制系统同步方法，如图4所示，包含以下过程：

101、数据接收：接收端收到基带单倍速数据为：

R₁(n)＝I₁(n)+i·Q₁(n)                (1)

公式(1)中，n＝1，2，...，N，N为数据长度，i为虚数单位，I₁为同相分量，Q₁为正交分量。

优选的，若数据长度N大于或等于突发有效长度，则执行后续同步过程；否则结束同步过程。

102、数据预处理：将接收基带数据恢复为理想的MSK映射前数据。首先对接收基带数据R₁进行相位反旋转以完成MSK反映射：

r(n)＝R₁(n)·(-i)ⁿ                (2)

＝I(n)+i·Q(n)

公式(2)中，n＝1，2，...，N，N表示数据长度，i表示虚数单位，I为同相分量，Q为正交分量。

在k时刻，分别取长度为J(J为训练序列长度)的数据r的同相分量I、正交分量Q并进行硬判决：

所述硬判决方法为：

可选的，所述硬判决方法为：

公式(3)(4)(3’)(4’)中，m＝k，k+1，...，k+J-1，J为训练序列长度。

经过双极性化的训练序列为：

T(j)＝+(1-2T₀(j))            (5)

可选的，所述双极性化的训练序列为：

T(j)＝-(1-2T₀(j))           (5’)

公式(5)(5’)中，j＝1，2，...，J，T₀∈{0，1}，T∈{1，-1}，J为训练序列长度。

103、滑动相关：将接收的基带数据恢复为MSK映射前的数据与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值。

可选的，将数据r₁与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值：

$P_1\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_1(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|---\left(6\right)$

可选的，将数据r₂与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值：

$P_2\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_2(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|---\left(7\right)$

优选的，将数据r₁和r₂分别与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值；

公式(6)(7)中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭。

104、计算判决门限：按实部或虚部计算判决门限；在k时刻，利用k＝k-L，k-L+1，...，，k-1时刻的相关值P₁(k)、P₂(k)分别计算判决门限Th₁(k)、Th₂(k)为：

当采用实部时，判决门限计算方式为：

${\mathrm{Th}}_1\left(k\right)=\frac{\mathrm{\α}}{L}\underset{m=k-L}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_1\left(m\right)---\left(8\right)$

公式(8)中，α表示加权因子，取值范围14-24，L表示计算判决门限所采用相关值长度，取值范围8，16，32，64。

当采用虚部时，判决门限计算方式为：

${\mathrm{Th}}_2\left(k\right)=\frac{\mathrm{\β}}{L}\underset{m=k-L}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_2\left(m\right)---\left(9\right)$

公式(9)中，β表示加权因子，取值范围14-24，L表示计算判决门限所采用相关值长度，取值范围8，16，32，64。

105、同步判决：当满足P₁(k)＞Th₁(k)或P₂(k)＞Th₂(k)之一时，则同步成功，结束同步过程；否则k＝k+1，重复执行步骤101-105，直到k＝N-J时，则同步失败，结束同步过程。

实施例2：

本发明提出的一种最小移频键控调制系统同步方法，包含以下过程：

201、与实施例1中步骤101相同。

202、数据预处理：将接收基带数据恢复为理想的MSK映射后数据。在k时刻，间隔取接收的基带数据R₁的同相分量I、正交分量Q并进行硬判决得到r₁’(m)，间隔取接收的基带数据R₁的正交分量Q、同相分量I并进行硬判决得到r₂’(m)，取值长度为J；

可选的，所述硬判决方法为：

可选的，所述硬判决方法还可以为：

公式(10)(11)(10’)(11’)中，m＝k，k+1，...，k+J-1，J为训练序列长度。

恢复为理想MSK映射后数据r₁’(m)、r₂’(m)不再是纯实数，而是纯实数、纯虚数交替出现。

下面举例说明接收基带数据与r₁’(m)、r₂’(m)关系：

假设，接收基带数据R₁表示为：

-0.0208+0.9998i，-0.8466+0.5322i，0.0208+0.9998i，0.8466+0.5322i，-0.0273+0.9996i，-0.9998-0.0218i，0.0218-0.9998i，0.9999+0.0153i，...

可选的，采用公式(10)硬判决后r₁’可表示为：

-1，i，1，i，-1，-i，1，i，...

采用公式(11)硬判决后r₂’可表示为：

i，1，i，1，i，1，-i，1，...

可选的，采用公式(10’)硬判决后r₁’可表示为：

1，-i，-1，-i，1，i，-1，-i，

采用公式(11’)硬判决后r₂’可表示为：

-i，-1，-i，-1，-i，-1，i，-1，...

经过双极性化以及MSK映射的训练序列为：

T’(j)＝+(1-2T₀’(j))·i^j    (12)

可选的，经过双极性化以及MSK映射的训练序列为：

T’(j)＝-(1-2T₀’(j))·i^j    (12’)

公式(12)(12’)中，j＝1，2，...，J，T₀’∈{0，1}，T’∈{-1，-i，1，i}，J为训练序列长度。

203、滑动相关：将接收的基带数据恢复为MSK映射后数据与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值：

可选的，将数据r₁’与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值P₁’(k)：

${P_1}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_1}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|---\left(13\right)$

可选的，将数据r₂’与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值P₂’(k)：

${P_2}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_2}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|---\left(14\right)$

优选的，将数据r₁’和r₂’分别与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值；

公式(13)(14)中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭。

204、与实施例1中步骤104相同；

205、与实施例1中步骤105相同；

实施例3：

本发明提出的一种最小移频键控调制系统同步装置，如图5所示，包括数据接收模块、相位反旋转模块、取实数和虚数模块、硬判决模块、接收训练序列模块、双极性化模块、滑动相关模块、计算判决门限模块和同步判决模块；

所述数据接收模块用于接收并保存基带接收的单倍速数据；

所述相位反旋转模块用于完成MSK反映射功能；

所述取实数和虚数模块用于完成读取数据r的实部和虚部数据；其具体实现如公式(2)所述；

所述硬判决模块用于完成对相位反旋转后实部和虚部数据，根据大于或小于0而判决为1或-1；

所述接收端训练序列模块用于保存同步需要的{0，1}同步训练序列数据；其具体实现如公式(3)(4)(3’)(4’)所述；

所述双极性化模块用于将训练序列转换为{1，-1}的训练序列数据；

所述滑动相关模块用于利用经过相位反旋转及硬件判决后的数据与双极性化后训练序列完成相关运算；

可选的，经过相位反旋转后的数据取实部并进行硬判决数据r₁与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值P₁(k)：

$P_1\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_1(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|---(6-1)$

可选的，经过相位反旋转后的数据取虚部并进行硬判决数据r₂与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值P₂(k)：

$P_2\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_2(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|---(7-1)$

优选的，将数据r₁和r₂分别与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值，同时采用公式(6-1)和(7-1)进行计算；

公式(6-1)(7-1)中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k为当前时刻。

所述计算判决门限模块用于首先读取最近长度固定相关值并求其均值，在该均值上乘以一加权系数作为判决门限；

所述同步判决模块用于比较当前相关值与判决门限值，判断同步完成，若相关值大于判决门限值，则同步成功，否则继续上述过程。

实施例4：

本发明提出的一种最小移频键控调制系统同步装置，如图6所示，具体包含数据接收模块、间隔取实数和虚数模块、硬判决模块、接收训练序列模块、双极性模块、MSK映射模块、滑动相关模块、计算判决门限模块和同步判决模块。

所述数据接收模块用于接收并保存基带接收的单倍速数据；

所述间隔取实数和虚数模块用于间隔读取基带数据R₁的实部和虚部数据；

所述硬判决模块用于完成对间隔取数据R1的实部和虚部数据进行判决，根据大于或小于0而判决为1或-1，其具体实现如公式(10)(11)(10’)(11’)所述。

所述接收端训练序列模块用于保存同步需要的{0，1}同步训练序列数据；

所述双极性化模块用于将训练序列转换为{1，-1}的训练序列数据；

所述MSK映射模块用于将双极性化后训练序列进行MSK映射；

所述滑动相关模块用于利用经过分别间隔取实虚部并进行硬判决数据与双极性化和MSK映射后训练序列T’完成相关运算；

可选的，将数据r₁’与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值P₁’(k)：

${P_1}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_1}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|---(13-1)$

可选的，将数据r₂’与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值P₂’(k)：

${P_2}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_2}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|---(14-1)$

优选的，将数据r₁’和r₂’分别与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值，同时采用公式(13-1)和(14-1)计算。

公式(13-1)(14-1)中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，r₁’为间隔取接收的基带数据的同相分量I、正交分量Q并进行硬判决后的数据，r₂’为间隔取接收的基带数据的正交分量Q、同相分量I并进行硬判决后的数据。

所述计算判决门限模块用于首先读取最近长度固定相关值并求其均值，在该均值上乘以一加权系数作为判决门限；

所述同步判决模块用于比较当前相关值与判决门限值，判断同步完成，若相关值大于判决门限值，则同步成功，否则继续上述过程。

本发明适用于采用MSK和GMSK调制的系统的同步过程，特别适用于GSM系统的SB、AB、NB同步。本发明实施例1同步方法与利用传统同步方法成功率比较如图7所示，横轴表示信噪比SNR，纵轴表示同步成功率，其参数为GSM移动通信系统，终端利用SB突发进行同步，当L＝8，α＝15，β＝15，TU50环境，SNR＝4，6，...，14dB时。可见，与利用传统同步方法，采用本发明方案，可以大幅提高低SNR下同步成功率，而且算法过程全部为纯实数计算，特别适合于DSP或硬件加速器实现。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，终端设备或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

所属领域技术人员显然清楚并且理解，本发明方法所举的实施例或者实施方式仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明，在不背离本发明精神及其实质情况下，所属领域技术人员根据本发明做出的相应改变或变形均应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (20)

1.一种最小移频键控调制系统同步方法，包括：

将接收的基带数据恢复为最小移频键控MSK映射前的数据D_msk1或者MSK映射后的数据D_msk2；

将数据D_msk1与经过双极性化后的训练序列进行滑动相关，或者将数据D_msk2与经过双极性化和MSK映射后的训练序列进行滑动相关；

当相关值大于判决门限时，完成同步过程，否则重复以上过程。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述将接收基带数据恢复为MSK映射前数据，包括：对接收基带数据进行相位反旋转以完成MSK反映射；在k时刻，分别取长度为J的数据的同相分量I、正交分量Q进行硬判决，J为训练序列长度。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述硬判决方法为：

其中，m＝k，k+1，...，k+J-1。

4.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述硬判决方法为：

其中，m＝k，k+1，...，k+J-1。

5.如权利要求1-4任一所述方法，其特征在于，所述将数据D_msk1与经过双极性化后的训练序列进行滑动相关为，将数据D_msk1的实部r₁与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值P₁(k)：

$P_1\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_1(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|$

其中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

6.如权利要求1-4任一所述方法，其特征在于，所述将数据D_msk1与经过双极性化后的训练序列进行滑动相关为，将数据D_msk1的虚部r₂与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值P₂(k)：

$P_2\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_2(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|$

其中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

7.如权利要求1-4任一所述方法，其特征在于，所述将数据D_msk1与经过双极性化后的训练序列进行滑动相关为，将数据D_msk1的实部r₁与虚部r₂分别与经过双极性化的训练序列T计算滑动相关值P₁(k)和P₂(k)：

$P_1\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_1(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|$

$P_2\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_2(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|$

其中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

8.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述将数据D_msk2与依次经过双极性化和MSK映射后的训练序列进行滑动相关为，将数据D_msk2的第一部分数据与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值P₁’(k)；

${P_1}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_1}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|$

其中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度，所述数据D_msk2的第一部分数据为间隔取接收的基带数据的同相分量I、正交分量Q并进行硬判决后的数据。

9.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述将数据D_msk2与依次经过双极性化和MSK映射后的训练序列进行滑动相关为，将数据D_msk2的第二部分数据与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值P₂’(k)；

${P_2}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_2}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|$

其中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度，所述数据D_msk2的第二部分数据为间隔取接收的基带数据的正交分量Q、同相分量I并进行硬判决后的数据。

10.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述将数据D_msk2与依次经过双极性化和MSK映射后的训练序列进行滑动相关为，将数据D_msk2的第一部分数据与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值P₁’(k)；将数据D_msk2的第二部分数据与经过双极性化以及MSK映射后的训练序列T’计算滑动相关值P₂’(k)，

${P_1}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_1}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|$

${P_2}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_2}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|$

其中，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度，所述数据D_msk2的第一部分数据为间隔取接收的基带数据的同相分量I、正交分量Q并进行硬判决后的数据，所述数据D_msk2的第二部分数据为间隔取接收的基带数据的正交分量Q、同相分量I并进行硬判决后的数据。

11.如权利要求5或7或8或10所述方法，其特征在于，所述判决门限的计算方式为：

${\mathrm{Th}}_1\left(k\right)=\frac{\mathrm{\α}}{L}\underset{m=k-L}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_1\left(m\right)$ 或 ${\mathrm{Th}}_1\left(k\right)=\frac{\mathrm{\α}}{L}\underset{m=k-L}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{P_1}^{,}\left(m\right)$

其中，α表示加权因子，取值范围14-24，L表示计算判决门限所采用相关值长度，取值范围8，16，32，64。

12.如权利要求6或7或9或10所述方法，其特征在于，所述判决门限的计算方式为：

${\mathrm{Th}}_2\left(k\right)=\frac{\mathrm{\β}}{L}\underset{m=k-L}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_2\left(m\right)$ 或 ${\mathrm{Th}}_2\left(k\right)=\frac{\mathrm{\β}}{L}\underset{m=k-L}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{P_2}^{,}\left(m\right)$

其中，β表示加权因子，取值范围14-24，L表示计算判决门限所采用相关值长度，取值范围8，16，32，64。

13.一种最小移频键控调制系统同步装置，包括：

数据接收模块，用于接收并保存基带接收的单倍速数据；

相位反旋转模块，用于最小移频键控MSK反映射，

所述取实数和虚数模块，用于取数据的实部和虚部数据操作；

硬判决模块，用于对相位反旋转后实部和虚部数据，根据大于或小于0而判决为1或-1；

接收端训练序列模块，用于保存同步需要的{0，1}同步训练序列数据；

双极性化模块，用于将训练序列转换为{1，-1}的训练序列数据；

滑动相关模块，用于利用经过相位反旋转及硬件判决后的数据与双极性化后训练序列完成相关运算；

计算判决门限模块，用于读取最近长度固定相关值并求其均值，在该均值上乘以一加权系数作为判决门限；

同步判决模块，用于比较当前相关值与判决门限值，判断同步完成。

14.如权利要求13所述装置，其特征在于，所述滑动相关模块的相关值的运算方法为，

$P_1\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_1(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|$

其中，P₁(k)为滑动相关值，r₁为经过相位反旋转后的数据取实部并进行硬判决的数据，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

15.如权利要求13所述装置，其特征在于，所述滑动相关模块的相关值的运算方法为，

$P_2\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_2(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|$

其中，P₂(k)为滑动相关值，r₂为经过相位反旋转后的数据取虚部并进行硬判决的数据，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

16.如权利要求13所述装置，其特征在于，所述滑动相关模块的相关值的运算方法为，

$P_1\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_1(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|$

$P_2\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r}_2(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T\left(j\right)\right)|$

其中，P₁(k)和P₂(k)为滑动相关值，r₁为经过相位反旋转后的数据取实部并进行硬判决的数据，r₂为经过相位反旋转后的数据取虚部并进行硬判决的数据，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

17.一种最小移频键控调制系统同步装置，包括：

数据接收模块，用于接收并保存基带接收的单倍速数据；

间隔取实数和虚数模块，用于间隔读取数据的实部和虚部数据；

硬判决模块，用于对间隔取基带数据的实部和虚部数据进行判决，根据大于或小于0而判决为1或-1；

接收端训练序列模块，用于保存同步需要的{0，1}同步训练序列数据；

双极性化模块，用于将训练序列转换为{1，-1}的训练序列数据；

MSK映射模块，用于将双极性化后训练序列进行最小移频键控MSK映射；

滑动相关模块，用于利用经过分别间隔取基带数据的实部或/和虚部并进行硬判决数据与双极性化和MSK映射后训练序列利用完成相关运算；

计算判决门限模块，用于读取最近长度固定相关值并求其均值，在该均值上乘以一加权系数作为判决门限；

同步判决模块用于，比较当前相关值与判决门限值，判断同步完成。

18.如权利要求17所述装置，其特征在于，所述滑动相关模块的相关值的运算方法为，

${P_1}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_1}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|$

其中，P₁’(k)为滑动相关值，r₁’为间隔取接收的基带数据的同相分量I、正交分量Q并进行硬判决后的数据，T为经过双极性化以及MSK映射后的训练序列，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

19.如权利要求17所述装置，其特征在于，所述滑动相关模块的相关值的运算方法为，

${P_2}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_2}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|$

其中，P₂’(k)为滑动相关值，r₂’为间隔取接收的基带数据的正交分量Q、同相分量I并进行硬判决后的数据，T为经过双极性化以及MSK映射后的训练序列，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

20.如权利要求17所述装置，其特征在于，所述滑动相关模块的相关值的运算方法为，

${P_1}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_1}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|$

${P_2}^{,}\left(k\right)=|\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{r_2}^{,}(k+j-1)\·\mathrm{conj}\left(T^{,}\left(j\right)\right)|$

其中，P₁’(k)和P₂’(k)为滑动相关值，r₁’为间隔取接收的基带数据的同相分量I、正交分量Q并进行硬判决后的数据，r₂’为间隔取接收的基带数据的正交分量Q、同相分量I并进行硬判决后的数据，T为经过双极性化以及MSK映射后的训练序列，|·|表示取绝对值，conj(·)表示取共轭，k表示当前时刻，J为训练序列长度。

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