CN106105126B - 帧发送、帧检测方法、发送端设备和接收端设备 - Google Patents

帧发送、帧检测方法、发送端设备和接收端设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种帧发送、帧检测方法、发送端设备和接收端设备,该帧检测方法包括:持续接收携带有训练序列的信号,该训练序列为发送端设备根据预设公式确定的;根据能量系数函数确定进行帧检测的起始检测点;从起始检测点开始,利用判决函数与门限函数来进行帧检测,由于本发明中的训练序列具有较短平台,降低了帧检测计算量,提高了检测效率;自起始检测点开始,将判决函数与门限函数进行比较以确定接收信号是否为一个新的数据帧,降低了在起始检测点之前产生的虚警概率,由于门限函数反映了信号的信道衰落特性,降低了信道衰落特性对帧检测判断的影响,有利于获得更为准确的判决结果,大大提高帧检测性能。

Description

帧发送、帧检测方法、发送端设备和接收端设备
技术领域
本发明属于通信技术领域,具体是涉及一种帧发送、帧检测方法、发送端设备和接收端设备。
背景技术
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,以下简称OFDM)技术由于具有抗多径干扰能力强、频谱利用率高等优点,已经被广泛应用在包括无线局域网(Wireless Local Area Networks,以下简称WLAN)等多种通信系统中。在OFDM系统中,数据是多以帧为单位进行传输,在接收端若想正确解码传输数据,首要解决的问题是帧检测问题,即判断帧何时到来。
以WLAN标准IEEE 802.11ac为例,其OFDM帧的前导部分包含遗留短训练域(LegacyShort Training Field,以下简称L-STF),该L-STF由10个重复的短训练序列组成,可以使用该L-STF进行帧检测。其中,该L-STF的具体构成过程为:对序列
进行64点快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform,以下简称IFFT),并取变换后的前16位,记为b,由重复的10个b组成该L-STF。
其中,目前一种广泛使用的帧检测方法是:利用接收端接收到的信号r,定义判决函数P(d):接收信号r自起始检测点d开始的连续L点延时自相关值的模平方与延时L点的能量值的平方的比值,即
当判决函数P(d)出现一个上升沿,且在上升沿中存在连续一定数量的检测点d对应的判决函数值都大于一个预设的固定门限值时,认为检测到了帧。
在上述现有技术中,在信道的信噪比(Signal to Noise Ratio,以下简称SNR)较低的情况下,接收信号r受信道噪声影响严重,通过判决函数P(d)与固定门限值进行比较以判断是否检测到帧,往往使得帧检测的结果不准确,从而造成较低的帧检测概率和较高的虚警概率,此外,上述判决函数具有较长平台,将导致帧检测计算量过大,使得帧检测效率不高。
发明内容
本发明提供一种帧发送、帧检测方法、发送端设备和接收端设备,用以克服现有帧检测方案中虚警概率高、帧检测准确性差的缺陷。
本发明的第一方面提供了一种帧发送方法,包括:
发送端设备获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度;
所述发送端设备获取长度为u的第二子序列,记为c=(c1,c2,...,cu),其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
所述发送端设备采用所述第二子序列,根据公式(1)分别对所述第一子序列b进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
所述发送端设备将包含所述训练序列的待发送信号组成数据帧以发送给接收端设备,以使所述接收端设备根据所述训练序列对接收到的信号进行帧检测。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述发送端设备获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度,包括:
所述发送端设备对预设序列进行2m点快速傅里叶逆变换IFFT,并截取变换后的前L位作为第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L是2m的一个因子,所述预设序列包括:
本发明的第二方面提供了一种帧检测方法,包括:
接收端设备持续接收信号,所述信号中包含训练序列,所述训练序列为发送端设备根据如下规则确定的:
采用长度为u的第二子序列c=(c1,c2,...,cu),根据公式(1)分别对长度为L、且具有强自相关性的第一子序列b=(b0,b1,...,bL-1)进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成所述训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
所述接收端设备确定与所述信号对应的判决函数,所述判决函数包括所述信号的延时自相关函数的幅值;
所述接收端设备确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行所述帧检测的起始检测点;
所述接收端设备根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数;
所述接收端设备从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述接收端设备确定与所述信号对应的判决函数,包括:
所述接收端设备根据公式(2)确定与所述信号对应的判决函数:
其中,R(d)为所述判决函数,r为接收到的所述信号,d为检测点。
在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述接收端设备确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行所述帧检测的起始检测点,包括:
所述接收端设备根据公式(3)确定与所述信号对应的能量系数函数:
其中,为所述能量系数函数,m1和m2为整数,且m1-m2≥2,函数e(d+m1L)和e(d+m2L)根据公式(4)计算获得:
其中,函数e(d)为所述信号r自检测点d开始的L点接收信号能量;
所述接收端设备初始化所述能量系数函数,判断所述能量系数函数是否存在连续第二预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的能量系数函数值均小于预设阈值,所述预设阈值为负数;
若存在,则所述接收端设备确定达到所述第二预设数量时的检测点的后一检测点为所述起始检测点。
根据第二方面的第二种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述接收端设备根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数,包括:
所述接收端设备根据公式(5)确定与所述信号对应的门限函数:
其中,Th(d)为所述门限函数。
根据第二方面的第三种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述接收端设备从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧,包括:
所述接收端设备从所述起始检测点开始,根据公式(6)更新所述能量系数函数,从而更新所述门限函数:
其中,d0为根据所述起始检测点;
所述接收端设备根据更新后的门限函数,判断所述判决函数的上升沿中是否存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的更新后的门限函数值;
若存在,则所述接收端设备确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
本发明的第三方面提供了一种发送端设备,包括:
第一获取模块,用于获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度;
第二获取模块,用于获取长度为u的第二子序列,记为c=(c1,c2,...,cu),其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
处理模块,用于采用所述第二子序列,根据公式(1)分别对所述第一子序列b进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
发送模块,用于将包含所述训练序列的待发送信号组成数据帧以发送给接收端设备,以使所述接收端设备根据所述训练序列对接收到的信号进行帧检测。
在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述第一获取模块,具体用于:
对预设序列进行2m点快速傅里叶逆变换IFFT,并截取变换后的前L位作为第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L是2m的一个因子,所述预设序列包括:
本发明的第四方面提供了一种接收端设备,包括:
接收模块,用于持续接收信号,所述信号中包含训练序列,所述训练序列为发送端设备根据如下规则确定的:
采用长度为u的第二子序列c=(c1,c2,...,cu),根据公式(1)分别对长度为L、且具有强自相关性的第一子序列b=(b0,b1,...,bL-1)进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成所述训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
第一确定模块,用于确定与所述信号对应的判决函数,所述判决函数包括所述信号的延时自相关函数的幅值;
第二确定模块,用于确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行所述帧检测的起始检测点;
第三确定模块,用于根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数;
检测模块,用于从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述第一确定模块,具体用于:
根据公式(2)确定与所述信号对应的判决函数:
其中,R(d)为所述判决函数,r为接收到的所述信号,d为检测点。
在第四方面的第二种可能的实现方式中,所述第二确定模块,包括:
第一确定单元,用于根据公式(3)确定与所述信号对应的能量系数函数:
其中,为所述能量系数函数,m1和m2为整数,且m1-m2≥2,函数e(d+m1L)和e(d+m2L)根据公式(4)计算获得:
其中,函数e(d)为所述信号r自检测点d开始的L点接收信号能量;
第一判断单元,用于初始化所述能量系数函数,判断所述能量系数函数是否存在连续第二预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的能量系数函数值均小于预设阈值,所述预设阈值为负数;
第二确定单元,用于若存在,则确定达到所述第二预设数量时的检测点的后一检测点为所述起始检测点。
根据第四方面的第二种可能的实现方式,在第四方面的第三种可能的实现方式中,所述第三确定模块,具体用于:
根据公式(5)确定与所述信号对应的门限函数:
其中,Th(d)为所述门限函数。
根据第四方面的第三种可能的实现方式,在第四方面的第四种可能的实现方式中,所述检测模块,包括:
更新单元,用于从所述起始检测点开始,根据公式(6)更新所述能量系数函数,从而更新所述门限函数:
其中,d0为根据所述起始检测点;
第二判断单元,用于根据更新后的门限函数,判断所述判决函数的上升沿中是否存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的更新后的门限函数值;
第三确定单元,用于若存在,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
本发明提供的帧发送、帧检测方法、发送端设备和接收端设备,根据能量系数函数来确定进行帧检测的起始检测点,自该起始检测点开始进行帧检测,避免了在该起始检测点前对信号检测的功率消耗,从而有效降低了在该起始检测点前产生的虚警概率;在帧检测过程中,将判决函数与门限函数进行比较,以确定接收的信号是否为一个新的数据帧,由于包含接收信号延时自相关函数和能量系数函数的门限函数考虑了衰落信道对帧检测判断的影响,从而有利于获得更为准确的判决结果。
附图说明
图1为WLAN标准IEEE 802.11ac的帧结构示意图;
图2为本发明实施例提供的帧发送方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的帧检测方法的流程图;
图4为本发明根据能量系数函数确定起始检测点的流程图;
图5为本发明自起始检测点开始进行的帧检测流程图;
图6为本发明仿真实验的仿真结果示意图;
图7为本发明实施例提供的发送端设备的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的接收端设备的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的发送设备的结构示意图;
图10为本发明实施例提供的接收设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
图2为本发明实施例提供的帧发送方法的流程图,如图2所示,本实施例提供的帧发送方法适用于采用OFDM技术来进行数据传输的通信系统中,比如WLAN、3G、LTE等通信系统。本实施例提供的所述方法可以由诸如智能手机等移动终端作为发送端设备来执行,也可以由诸如基站等网络侧设备作为发送端来执行。本实施例提供的帧发送方法,具体包括:
步骤101、发送端设备获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度;
具体地,所述发送端设备获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度,包括:
所述发送端设备对预设序列进行2m点快速傅里叶逆变换IFFT,并截取变换后的前L位作为第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L是2m的一个因子,所述预设序列包括:
其中,该序列表达式中的j为虚数单位。
所述的预设序列具有良好的自相关特性,将该预设序列进行例如进行64点IFFT变换,并截取变换后的前L位作为第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),本实施例中,取L=16。
值得说明的是,本实施例中所述的第一子序列具有强自相关性,可以理解成该第一子序列的自相关函数值大于一定阈值,比如大于0.8,该阈值的具体设定根据实际应用网络环境而定。
步骤102、发送端设备获取长度为u的第二子序列,记为c=(c1,c2,...,cu),其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
步骤103、发送端设备采用所述第二子序列,根据公式(1)分别对所述第一子序列b进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
步骤104、发送端设备将包含所述训练序列的待发送信号组成数据帧以发送给接收端设备,以使所述接收端设备根据所述训练序列对接收到的信号进行帧检测。
本实施例中以WLAN标准IEEE 802.11ac为例进行说明,图1为WLAN标准IEEE802.11ac的帧结构示意图,如图1所示,在该数据帧结构中主要包括数据域Data和在帧前端的前导部分,在前导部分中包含遗留短训练域L-STF和802.11ac标准中专用的VHT-STF,其中,L-STF与WLAN其他标准比如802.11a/b/g/n相互兼容,本实施例中所述的训练序列优选地位于该L-STF域,也可以适用于VHT-STF中。
在本实施例中,发送端设备在对预设序列进行IFFT变换获得第一子序列b后,还需采用长度为u的第二子序列c=(c1,c2,...,cu),根据上述公式(1)分别对所述第一子序列b进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成所述训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu))。
举例来说,选取长度为u=10的序列c=(1,0,1,0,1,0,0,0,1,0),此时,存在c1=1∈{1,2,3,5,6,7},而且,存在唯一的整数l=6,使得c6=c7=c8。此时根据公式(1)对b进行变换计算,得到训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu))为:(fb(1),fb(0),fb(1),fb(0),fb(1),fb(0),fb(0),fb(0),fb(1),fb(0))=(b*,b,b*,b,b*,b,b,b,b*,b)。
本实施例中,通过公式(1)对第一子序列进行变换,以得到训练序列,相比于现有技术中由重复的10个序列结构构成的训练序列,其自相关函数具有更短的平台长度,所谓平台即意味着幅值变化非常小。将这种具有较短平台且自相关特性良好的训练序列填充到包含有待发送数据信号的数据帧的头部发送给接收端设备,这样接收端设备在接收并识别出接收信号中的该训练序列后,可以利用该训练序列进行帧检测,以确定正在接收的信号是否为一个新的数据帧。由于该训练序列具有较短平台,且在帧检测过程中一般需要检测平台长度左右的检测点以确定是否为一个新的数据帧,因此,本实施例提供的该训练序列有利于减少帧检测过程的计算量,从而提高检测效率。
另外,本实施例中,l决定了训练序列平台的起始位置,为了使后续帧检测过程检测更为准确,一般合理的选择l,使得平台尽可能出现在训练序列的中间位置。
本实施例中,根据公式(1)对第一子序列进行变换得到训练序列,在保证训练序列具有良好相关性的同时,使得该训练序列具有较短的平台特性,从而使得在接收端设备接收到包含该训练序列的信号时,基于该训练序列进行帧检测操作,大大减少了计算量,有利于提高检测效率。
图3为本发明实施例提供的帧检测方法的流程图,如图3所示,该方法可以由一接收端设备来执行,该接收端设备例如包括智能手机等终端。该方法具体包括:
步骤201、接收端设备持续接收信号,所述信号中包含训练序列,所述训练序列为发送端设备根据如下规则确定的:
采用长度为u的第二子序列c=(c1,c2,...,cu),根据公式(1)分别对长度为L、且具有强自相关性的第一子序列b=(b0,b1,...,bL-1)进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成所述训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
在进行数据传输的过程中,为了能够正确解码传输的数据,接收端设备需要对接收到的数据帧进行检测,以确定各个数据帧何时到来进而进行后续处理,该接收端设备例如包括移动终端、平板电脑等。
由于数据是以帧结构为单位进行传输的,每个数据帧中包含若干个域,每个域中填充着不同的数字信号,接收端设备不断接收信号,根据预知的训练序列来识别收到的信号中包含于L-STF中的训练序列,进而利用该训练序列来进行数据帧检测。
步骤202、接收端设备确定与所述信号对应的判决函数,所述判决函数包括所述信号的延时自相关函数的幅值;
步骤203、接收端设备确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行所述帧检测的起始检测点;
本实施例中所采用的帧检测判决函数为接收到的信号的延时自相关函数的幅值,此外定义了信号的能量系数函数,由于在没有数据信号传输的时候,信道中主要是随机噪声,此时,该能量系数函数具有较低的幅值,而当信道中有数据信号传输时,该能量系数函数会产生较大的幅值变化,从而,可以利用该能量系数函数来确定进行数据帧检测的起始检测点。在确定的起始检测点前,接收端设备理论上无需启动帧检测的过程,这样,便可以有效降低帧检测过程中的虚警概率,所谓虚警即为接收端实际上并没有接收到一个数据帧,但是帧检测的结果却认为检测到了一个数据帧的现象。
步骤204、接收端设备根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数;
本实施例中,定义帧检测的门限函数与接收到的信号的延时自相关函数和所述能量系数函数有关。由于所述门限函数和所述判决函数都包含相同的延时自相关函数部分,该门限函数可以适应时变信道对判决函数的幅值影响,从而以便于判决,即该门限函数考虑了信道的时变特性对接收到的信号的自相关特性的影响,同时又利用能量系数函数对门限函数做出调整,使得在没有数据信号传输时,该门限函数能尽可能大于判决函数,减小虚警;而当有信号传输而要帧检测时,该门限函数能尽可能小于判决函数,从而使得判决结果更为准确可靠。
步骤205、接收端设备从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
具体地,在根据能量系数函数确定了进行帧检测的起始检测点之后,自该起始检测点开始,依次顺序更新检测点并计算对应的所述判决函数的函数值,在该判决函数的上升沿中,如果存在连续的第一预设数量的检测点均能使得在这第一预设数量中的每个检测点所对应的判决函数值大于对应的门限函数值,则认为检测到了一个新的数据帧。
本实施例中,确定与接收到的信号对应的判决函数为该信号的延时自相关函数的幅值,并根据能量系数函数来确定进行帧检测的起始检测点,自该起始检测点开始,将判决函数与反映信号的信道衰落特性的门限函数进行比较,以确定接收的信号是否为一个新的数据帧。通过确定起始检测点,避免了在该起始检测点前对信号的检测,从而有效降低了自该起始检测点前产生的虚警概率,并且,在帧检测过程中,由于门限函数反映了信号的信道衰落特性,降低了信道衰落特性对帧检测判断的影响,从而有利于获得更为准确的判决结果,大大提高帧检测概率。
进一步地,在接收到的信号r中包含上述训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)),首先,根据公式(2)确定与所述信号对应的判决函数:
其中,R(d)为所述判决函数,r为接收到的所述信号,d为检测点,L为所述每个子训练序列的长度,取L=16。
之后,根据公式(3)确定与所述信号对应的能量系数函数:
其中,为所述能量系数函数,m1和m2为负整数,且m1-m2≥2,函数e(d+m1L)和e(d+m2L)根据公式(4)计算获得:
其中,函数e(d)为所述信号r自检测点d开始的L点接收信号能量。
值得说明的是,本实施例中,参数m1和m2的作用为:由于能量系数包含e(d+m1L)-e(d+m2L)项,在m1-m2≥2条件下,当帧到来的时候,e(d+m1L)逐渐增大,e(d+m2L)仍然很小,使得小于0,且逐渐减小呈现下降沿,直到出现一个负值的平台,该平台出现的起始位置取决于m1,结束位置取决于m2下降沿的出现意味着数据信号的即将到来,便于根据该进行数据帧检测的起始检测点的确定。
另外,之所以要求m1-m2≥2,一是使得的下降沿出现在判决函数上升沿的前面,以保证在做帧检测前能够利用进行起始检测点的确定;二是为了在做帧检测时,能保证有一个持续大于L点的平台便于的更新。
但是,值得说明的是,当m1-m2越大时,e(d+m1L)和e(d+m2L)的相隔时延越大,此时接收端将需接收很长时间跨度的信号才能进行帧检测,效率较低,因而在保证m1-m2≥2的同时,应使m1-m2尽可能小。比如取m1=-3,m2=-5,此时m1-m2=2达到最小,而且也使得能量系数的下降沿出现在判决变量上升沿的前2L点,进而确保了能量检测在帧检测之前进行。
进而,根据该能量系数函数来确定进行帧检测的起始检测点。具体地,图4为本发明根据能量系数函数确定起始检测点的流程图,如图4所示,包括:
步骤301、初始化所述能量系数函数,使d=1,n=0,预设阈值为δ<0,第二预设数量为N2,第一预设数量为N1
其中,n为计数参数。
之后,判断所述能量系数函数是否存在连续第二预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的能量系数函数值均小于预设阈值,所述预设阈值为负数,具体地,执行如下步骤:
步骤302、根据公式(3)计算则执行步骤303,否则,执行步骤304;
步骤303、n=n+1;
步骤304、n=0;
步骤305、d=d+1;
步骤306、判断n是否小于N2,若小于,则返回执行步骤302,否则,执行步骤307;
步骤307、确定起始检测点d0=d+1;
如果n不小于N2,即在n=N2时,则确定达到所述第二预设数量时的检测点的后一检测点为所述起始检测点。
进一步地,本实施例中用于进行帧检测判决的门限函数,可以根据公式(5)来确定:
其中,Th(d)为所述门限函数。
进而,从上述确定的起始检测点d0开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。具体地,图5为本发明自起始检测点开始进行的帧检测的流程图,如图5所示,包括:
步骤401、d=d0,n=0,根据公式(3)计算
步骤402、根据公式(6)更新所述能量系数函数
其中,d0为根据所述起始检测点;
步骤403、根据公式(2)和公式(5),分别计算R(d)和Th(d);
步骤404、判断R(d)是否大于Th(d),若大于,则执行步骤405,否则执行步骤406;
步骤405、n=n+1;
步骤406、n=0;
步骤407、d=d+1;
步骤408、判断n是否小于N1,若小于,则返回执行步骤402,否则,执行步骤409;
步骤409、确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧,并记粗同步定时点为d-N1+1。
其中,所述粗同步定时点用于表征所述数据帧的起始点。
下面,将以一个仿真实验来对本实施例的帧检测方法进行说明。
假设在接收端接收到长度为816的信号,其中,包括500点噪声样点、160点的L-STF和156点的长训练序列,对接收信号做16点的延时自相关,生成长800点的R(d)、和Th(d)。假设L=16,N1=8,N2=16,m1=-3,m2=-5。对1×1天线的情况进行了在信噪比SNR=10dB条件下的仿真。
表1为本实验所采用的仿真参数,图6为本发明仿真实验的仿真结果示意图。
表1 仿真参数
仿真参数 参数值
带宽 20MHz
MCS 0
信道模型 AWGN信道模型
数据长度 100bit
天线数 1×1
均衡 ZF
参考量 判决函数、门限函数、能量系数函数
频偏 0
δ -9
本仿真实验中,由于在L-STF前面加了500个噪声样点,所以能量系数函数的下降沿在532~550的范围内。表2为仿真得到的值。
表2 仿真得到的
具体的确定起始检测点的计算过程如下:
d=1,n=0,δ=-9,N2=8,N1=16;
根据公式(3)计算直至第一个d=543使得此时记n=1,d=544;
根据公式(3)计算记n=2,d=545;
根据公式(3)计算n=3,d=546;
重复进行,一直到d=550,n=8;
由于n=8=N2,则记录d0=550+1=551。
如图6所示,判决函数的上升沿范围为564~580,在自起始检测点d0开始进行帧检测过程中,若从判决函数值大于门限函数值的第一检测点开始,存在连续16个检测点都使得判决函数值大于门限函数值,且第一检测点落在564~580之内则认为检测到帧,若落在564之前则认为是虚警。
从d0=550+1=551开始进行帧检测,这样就避免了d0=551时刻之前的虚警,从而获得较低的虚警概率。表3为仿真得到的R(d)值和Th(d)值。
表3 仿真得到的R(d)值和Th(d)值
d 576 577 578 579 580 ... 590 591
R(d) 8.5203 9.6684 12.8917 12.8483 15.3199 ... 16.4418 16.4968
Th(d) 6.7865 5.5115 2.9155 2.7935 2.1899 ... 2.5763 2.5757
具体的帧检测的计算过程如下:d=1,n=0,δ=-9,N2=8,N1=16;
根据公式(6)和公式(2)分别计算和R(d),直至第一个d=576使得R(d)=8.5203>Th(d)=6.7865,记n=1,d=577;
由于551≤577≤551+47,根据公式(6)计算然后根据公式(2)和公式(5)分别计算R(577)和Th(577),由于R(577)=9.6684>Th(577)=5.5115,记n=2,d=578;
重复进行上一过程,一直到d=591,根据公式(6)计算然后根据公式(2)和公式(5)分别计算和R(d),此时R(591)=16.4968>Th(591)=2.5757,记n=16;
由于n=16=N1,就认为检测到帧,停止检测,并给出粗同步定时点为591-16+1=576,即认为该点是检测到的帧的起始点。
本实施例中,通过对预设序列经过变换,得到可以通过运算后获取较短平台的训练序列以用于帧检测,大大降低了帧检测过程中的计算量,提高了检测效率。另外,由于能量系数函数反映了信道的信噪比,在判决函数中加入该能量系数函数,相对于现有技术中与固定门限值比较的情况,由于充分考虑了信道对信号的影响,使得判决结果更为准确,有利于获得较高的帧检测概率。
图7为本发明实施例提供的发送端设备的结构示意图,如图7所示,该发送端设备包括:
第一获取模块11,用于获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度;
第二获取模块12,用于获取长度为u的第二子序列,记为c=(c1,c2,...,cu),其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
处理模块13,用于采用所述第二子序列,根据公式(1)分别对所述第一子序列b进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
发送模块14,用于将包含所述训练序列的待发送信号组成数据帧以发送给接收端设备,以使所述接收端设备根据所述训练序列对接收到的信号进行帧检测。
具体地,所述第一获取模块11,具体用于:
对预设序列进行2m点快速傅里叶逆变换IFFT,并截取变换后的前L位作为第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L是2m的一个因子,所述预设序列包括:
本实施例的发送端设备可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图8为本发明实施例提供的接收端设备的结构示意图,如图8所示,该接收端设备,包括:
接收模块21,用于持续接收信号,所述信号中包含训练序列,所述训练序列为发送端设备根据如下规则确定的:
采用长度为u的第二子序列c=(c1,c2,...,cu),根据公式(1)分别对长度为L、且具有强自相关性的第一子序列b=(b0,b1,...,bL-1)进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成所述训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
第一确定模块22,用于确定与所述信号对应的判决函数,所述判决函数包括所述信号的延时自相关函数的幅值;
第二确定模块23,用于确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行所述帧检测的起始检测点;
第三确定模块24,用于根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数;
检测模块25,用于从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
进一步地,所述第一确定模块22,具体用于:
根据公式(2)确定与所述信号对应的判决函数:
其中,R(d)为所述判决函数,r为接收到的所述信号,d为检测点,L为所述每个子训练序列的长度;
进一步地,所述第二确定模块23,包括:
第一确定单元231,用于根据公式(3)确定与所述信号对应的能量系数函数:
其中,为所述能量系数函数,m1和m2为整数,且m1-m2≥2,函数e(d+m1L)和e(d+m2L)根据公式(4)计算获得:
其中,函数e(d)为所述信号r自检测点d开始的L点接收信号能量;
第一判断单元232,用于初始化所述能量系数函数,判断所述能量系数函数是否存在连续第二预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的能量系数函数值均小于预设阈值,所述预设阈值为负数;
第二确定单元233,用于若存在,则确定达到所述第二预设数量时的检测点的后一检测点为所述起始检测点。
进一步地,所述第三确定模块24,具体用于:
根据公式(5)确定与所述信号对应的门限函数:
其中,Th(d)为所述门限函数。
进一步地,所述检测模块25,包括:
更新单元251,用于从所述起始检测点开始,根据公式(6)更新所述能量系数函数,从而更新所述门限函数:
其中,d0为根据所述起始检测点;
第二判断单元252,用于根据更新后的门限函数,判断所述判决函数的上升沿中是否存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的更新后的门限函数值;
第三确定单元253,用于若存在,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
本实施例的帧检测装置可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图9为本发明实施例提供的发送设备的结构示意图,如图9所示,该发送设备包括:
发射器31、存储器32以及与所述存储器32连接的处理器33,其中,所述存储器32用于存储一组程序代码,所述处理器33用于调用所述存储器32中存储的程序代码,以执行如图1所示帧检测方法中:获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度;获取长度为u的第二子序列,记为c=(c1,c2,...,cu),其中,所述第二子序列c需满足:至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;采用所述第二子序列,根据公式(1)分别对所述第一子序列b进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;所述发射器31用于将包含所述训练序列的待发送信号组成数据帧以发送给接收端设备,以使所述接收端设备根据所述训练序列对接收到的信号进行帧检测。
进一步地,所述处理器33还用于对预设序列进行2m点快速傅里叶逆变换IFFT,并截取变换后的前L位作为第一子序列,记为b=(b0,b1,...,bL-1),其中,L是2m的一个因子,所述预设序列包括:
图10为本发明实施例提供的接收设备的结构示意图,如图10所示,该接收设备包括:
接收器41、存储器42以及与所述存储器42连接的处理器43,其中,所述接收器41用于执行如图2所示帧检测方法中:持续接收信号,所述信号中包含训练序列,所述训练序列为发送端设备根据如下规则确定的:采用长度为u的第二子序列c=(c1,c2,...,cu),根据公式(1)分别对长度为L、且具有强自相关性的第一子序列b=(b0,b1,...,bL-1)进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成所述训练序列(fb(c1),fb(c2),...,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;其中,所述第二子序列c需满足:至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
所述存储器42用于存储一组程序代码,所述处理器43用于调用所述存储器42中存储的程序代码,以执行如图2所示帧检测方法中:确定与所述信号对应的判决函数,所述判决函数包括所述信号的延时自相关函数的幅值;确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行所述帧检测的起始检测点;根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数;从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
具体地,所述处理器43用于:根据公式(2)确定与所述信号对应的判决函数:
其中,R(d)为所述判决函数,r为接收到的所述信号,d为检测点。
具体地,所述处理器43用于:根据公式(3)确定与所述信号对应的能量系数函数:
其中,为所述能量系数函数,m1和m2为整数,且m1-m2≥2,函数e(d+m1L)和e(d+m2L)根据公式(4)计算获得:
其中,函数e(d)为所述信号r自检测点d开始的L点接收信号能量;
初始化所述能量系数函数,判断所述能量系数函数是否存在连续第二预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的能量系数函数值均小于预设阈值,所述预设阈值为负数;
若存在,则确定达到所述第二预设数量时的检测点的后一检测点为所述起始检测点。
具体地,所述处理器43用于:根据公式(5)确定与所述信号对应的门限函数:
其中,Th(d)为所述门限函数。
具体地,所述处理器43用于:从所述起始检测点开始,根据公式(6)更新所述能量系数函数,从而更新所述门限函数:
其中,d0为根据所述起始检测点;
根据更新后的门限函数,判断所述判决函数的上升沿中是否存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的更新后的门限函数值;若存在,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种帧发送方法,其特征在于,包括:
发送端设备获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,…,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度;
所述发送端设备获取长度为u的第二子序列,记为c=(c1,c2,…,cu),其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
所述发送端设备采用所述第二子序列,根据公式(1)分别对所述第一子序列b进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成训练序列(fb(c1),fb(c2),…,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
所述发送端设备将包含所述训练序列的待发送信号组成数据帧以发送给接收端设备,以使所述接收端设备根据所述训练序列对接收到的信号进行帧检测。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发送端设备获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,…,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度,包括:
所述发送端设备对预设序列进行2m点快速傅里叶逆变换IFFT,并截取变换后的前L位作为第一子序列,记为b=(b0,b1,…,bL-1),其中,L是2m的一个因子,所述预设序列包括:
3.一种帧检测方法,其特征在于,包括:
接收端设备持续接收信号,所述信号中包含训练序列,所述训练序列为发送端设备根据如下规则确定的:
采用长度为u的第二子序列c=(c1,c2,…,cu),根据公式(1)分别对长度为L、且具有强自相关性的第一子序列b=(b0,b1,…,bL-1)进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成所述训练序列(fb(c1),fb(c2),…,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
所述接收端设备确定与所述信号对应的判决函数,所述判决函数包括所述信号的延时自相关函数的幅值;
所述接收端设备确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行所述帧检测的起始检测点;
所述接收端设备根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数;
所述接收端设备从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述接收端设备确定与所述信号对应的判决函数,包括:
所述接收端设备根据公式(2)确定与所述信号对应的判决函数:
其中,R(d)为所述判决函数,r为接收到的所述信号,d为检测点。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述接收端设备确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行所述帧检测的起始检测点,包括:
所述接收端设备根据公式(3)确定与所述信号对应的能量系数函数:
其中,为所述能量系数函数,m1和m2为整数,且m1-m2≥2,函数e(d+m1L)和e(d+m2L)根据公式(4)计算获得:
其中,函数e(d)为所述信号r自检测点d开始的L点接收信号能量;
所述接收端设备初始化所述能量系数函数,判断所述能量系数函数是否存在连续第二预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的能量系数函数值均小于预设阈值,所述预设阈值为负数;
若存在,则所述接收端设备确定达到所述第二预设数量时的检测点的后一检测点为所述起始检测点。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述接收端设备根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数,包括:
所述接收端设备根据公式(5)确定与所述信号对应的门限函数:
其中,Th(d)为所述门限函数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述接收端设备从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧,包括:
所述接收端设备从所述起始检测点开始,根据公式(6)更新所述能量系数函数,从而更新所述门限函数:
其中,d0为根据所述起始检测点;
所述接收端设备根据更新后的门限函数,判断所述判决函数的上升沿中是否存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的更新后的门限函数值;
若存在,则所述接收端设备确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
8.一种发送端设备,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取具有强自相关性的第一子序列,记为b=(b0,b1,…,bL-1),其中,L为所述第一子序列的长度;
第二获取模块,用于获取长度为u的第二子序列,记为c=(c1,c2,…,cu),其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
处理模块,用于采用所述第二子序列,根据公式(1)分别对所述第一子序列b进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成训练序列(fb(c1),fb(c2),…,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
发送模块,用于将包含所述训练序列的待发送信号组成数据帧以发送给接收端设备,以使所述接收端设备根据所述训练序列对接收到的信号进行帧检测。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于,所述第一获取模块,具体用于:
对预设序列进行2m点快速傅里叶逆变换IFFT,并截取变换后的前L位作为第一子序列,记为b=(b0,b1,…,bL-1),其中,L是2m的一个因子,所述预设序列包括:
10.一种接收端设备,其特征在于,包括:
接收模块,用于持续接收信号,所述信号中包含训练序列,所述训练序列为发送端设备根据如下规则确定的:
采用长度为u的第二子序列c=(c1,c2,…,cu),根据公式(1)分别对长度为L、且具有强自相关性的第一子序列b=(b0,b1,…,bL-1)进行变换得到各子训练序列,并由所述各子训练序列构成所述训练序列(fb(c1),fb(c2),…,fb(cu)):
其中,b*和-b分别为对第一子序列b进行共轭运算、逆序运算和取负运算;
其中,所述第二子序列c需满足:
至少存在一个整数i∈[1,u],使得ci∈{1,2,3,5,6,7},并且存在唯一的整数l∈[1,u-2],使得cl=cl+1=cl+2成立;
第一确定模块,用于确定与所述信号对应的判决函数,所述判决函数包括所述信号的延时自相关函数的幅值;
第二确定模块,用于确定与所述信号对应的能量系数函数,并根据所述能量系数函数确定进行帧检测的起始检测点;
第三确定模块,用于根据所述延时自相关函数和所述能量系数函数,确定与所述信号对应的门限函数;
检测模块,用于从所述起始检测点开始,若所述判决函数的上升沿中存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的门限函数值,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,所述第一确定模块,具体用于:
根据公式(2)确定与所述信号对应的判决函数:
其中,R(d)为所述判决函数,r为接收到的所述信号,d为检测点。
12.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,所述第二确定模块,包括:
第一确定单元,用于根据公式(3)确定与所述信号对应的能量系数函数:
其中,为所述能量系数函数,m1和m2为整数,且m1-m2≥2,函数e(d+m1L)和e(d+m2L)根据公式(4)计算获得:
其中,函数e(d)为所述信号r自检测点d开始的L点接收信号能量;
第一判断单元,用于初始化所述能量系数函数,判断所述能量系数函数是否存在连续第二预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的能量系数函数值均小于预设阈值,所述预设阈值为负数;
第二确定单元,用于若存在,则确定达到所述第二预设数量时的检测点的后一检测点为所述起始检测点。
13.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述第三确定模块,具体用于:
根据公式(5)确定与所述信号对应的门限函数:
其中,Th(d)为所述门限函数。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述检测模块,包括:
更新单元,用于从所述起始检测点开始,根据公式(6)更新所述能量系数函数,从而更新所述门限函数:
其中,d0为根据所述起始检测点;
第二判断单元,用于根据更新后的门限函数,判断所述判决函数的上升沿中是否存在连续第一预设数量的检测点使得与每个所述检测点对应的判决函数值均大于与每个所述检测点对应的更新后的门限函数值;
第三确定单元,用于若存在,则确定正在接收的所述信号为一个新的数据帧。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111917521B (zh) * 2020-10-01 2021-01-08 杭州优智联科技有限公司 检测帧起始定界符的方法、装置、设备及计算机存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101247201A (zh) * 2007-02-13 2008-08-20 华为技术有限公司 同步帧发送、接收方法、检测系统及发送端、接收端设备
CN101437005A (zh) * 2008-12-12 2009-05-20 中国人民解放军理工大学通信工程学院 通信同步过程中存在定时误差的整数倍频偏估计方法
CN101883067A (zh) * 2009-05-09 2010-11-10 电子科技大学中山学院 一种适用于ofdm时间同步的训练序列构造及同步算法
CN102271110A (zh) * 2011-05-12 2011-12-07 徐永键 Ofdm接收同步装置
CN102497349A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 中国人民解放军国防科学技术大学 联合多策略的ofdm帧同步方法
CN103391182A (zh) * 2013-06-27 2013-11-13 华为技术有限公司 帧检测方法及装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101217214B (zh) * 2007-01-05 2011-09-21 启碁科技股份有限公司 立体式的宽频天线及其相关无线通讯装置
KR100891267B1 (ko) * 2007-01-11 2009-03-30 성균관대학교산학협력단 무선통신시스템을 위한 훈련 시퀀스
CN101997160B (zh) * 2009-08-18 2014-04-16 深圳富泰宏精密工业有限公司 双频天线及应用该双频天线的无线通信装置
CN103427156A (zh) * 2012-05-14 2013-12-04 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 宽频天线
CN103078179B (zh) * 2012-11-30 2015-09-09 苏州安洁科技股份有限公司 一种高效射频天线装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101247201A (zh) * 2007-02-13 2008-08-20 华为技术有限公司 同步帧发送、接收方法、检测系统及发送端、接收端设备
CN101437005A (zh) * 2008-12-12 2009-05-20 中国人民解放军理工大学通信工程学院 通信同步过程中存在定时误差的整数倍频偏估计方法
CN101883067A (zh) * 2009-05-09 2010-11-10 电子科技大学中山学院 一种适用于ofdm时间同步的训练序列构造及同步算法
CN102271110A (zh) * 2011-05-12 2011-12-07 徐永键 Ofdm接收同步装置
CN102497349A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 中国人民解放军国防科学技术大学 联合多策略的ofdm帧同步方法
CN103391182A (zh) * 2013-06-27 2013-11-13 华为技术有限公司 帧检测方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Sufficient Statistics, Classification, and a Novel Approach for Frame Detection in OFDM Systems";H Abdzadeh-Ziabari,et al;《IEEE Transactions on Vehicular Technology》;20130114;全文
"Training symbol based coarse timing synchronization in OFDM systems";R Ming,et a;;《IEEE Transactions on Wireless Communications》;20090526;全文

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