CN108574512A - 一种伪随机序列捕获方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伪随机序列捕获方法，包括：从伪随机序列中确定本地标准序列；利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，则生成捕获脉冲。可见，本方案通过捕获窗口滑动对数据列进行捕获，并利用本地标准序列对伪随机序列定位的方式，能准确对伪随机序列进行定位，提高了伪随机序列同步捕获的准确性及快速性；本发明还公开了一种伪随机序列捕获装置，同样能实现上述技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及伪随机序列获取技术领域，更具体地说，涉及一种伪随机序列捕获方法及装置。
背景技术
目前，伪随机码在通讯信道编码中频繁使用，因其具备一定随机性，还被用于通讯加密。发送方对数据进行加扰，接收方采用发送方同样的伪随机序列，通过解扰实现数据的恢复。在当前常见的同步捕获中，基于数学原理和物理特性的同步捕获方法常见，但是对于相对应的专业领域的知识储备也相对提高，同时加大捕获方法所带来的计算量，以及前期开发需要投入到其中的时间和精力，这种捕获方式并不利于实施和应用。
因此，如何准确的捕获伪随机序列，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伪随机序列捕获方法及装置，以实现对伪随机序列的准确捕获。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种伪随机序列捕获方法，包括：
从伪随机序列中确定本地标准序列；
利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；
若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，则生成捕获脉冲。
其中，所述从伪随机序列中确定本地标准序列，包括：
从伪随机序列的起始位置开始，确定连续预定位数的本地标准序列。
其中，所述从伪随机序列中确定本地标准序列，包括：
根据伪随机序列的级数确定分段数k；其中，k为不小于1的正整数；
利用所述分段数对所述伪随机序列进行等相位分段，生成k个本地标准序列。
其中，所述若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，包括：
判断当前的捕获窗口值与所述本地标准序列是否相同；
若是，则对伪随机序列定位成功。
其中，所述若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，包括：
确定对伪随机序列加扰的特征序列；
对当前的捕获窗口值和所述本地标准序列进行异或处理；
判断处理结果是否等于所述特征序列；若是，则对伪随机序列定位成功。
其中，所述确定对伪随机序列加扰的特征序列，包括：
若特征序列的位数小于捕获窗口的位数，则生成与所述特征序列对应的多个相关特征序列。
一种伪随机序列捕获装置，包括：
本地标准序列确定模块，用于从伪随机序列中确定本地标准序列；
捕获窗口值确定模块，用于利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；
定位模块，用于根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列对伪随机序列进行定位；
脉冲生成模块，用于在对所述数据列中的伪随机序列成功定位时，生成捕获脉冲。
其中，所述本地标准序列确定模块，包括：
分段数确定单元，用于根据伪随机序列的级数确定分段数k；其中，k为不小于1的正整数；
伪随机序列分段单元，用于利用所述分段数对所述伪随机序列进行等相位分段，生成k个本地标准序列。
其中，所述定位模块包括：
第一判断单元，用于判断当前的捕获窗口值与所述本地标准序列是否相同；若相同，则对伪随机序列定位成功。
其中，所述定位模块包括：
特征序列确定单元，用于确定对伪随机序列加扰的特征序列；
处理单元，用于对当前的捕获窗口值和所述本地标准序列进行异或处理；
第二判断模块，用于判断处理结果是否等于所述特征序列；若等于，则对伪随机序列定位成功。
通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种伪随机序列捕获方法，包括：从伪随机序列中确定本地标准序列；利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，则生成捕获脉冲。可见，本方案通过捕获窗口滑动对数据列进行捕获，并利用本地标准序列对伪随机序列定位的方式，能准确对伪随机序列进行定位，提高了伪随机序列同步捕获的准确性及快速性；本发明还公开了一种伪随机序列捕获装置，同样能实现上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种伪随机序列捕获方法流程示意图；
图2为本发明实施例公开的捕获窗口滑动比较获得捕获脉冲示意图；
图3为本发明实施例公开的等相位分段伪随机序列捕获脉冲示意图；
图4为本发明实施例公开的一种伪随机序列捕获装置结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种伪随机序列捕获方法及装置，以实现对伪随机序列的准确捕获。
参见图1，本发明实施例提供的一种伪随机序列捕获方法，包括：
S101、从伪随机序列中确定本地标准序列；
其中，从伪随机序列中确定本地标准序列，包括：
从伪随机序列的起始位置开始，确定连续预定位数的本地标准序列。
具体的，本实施例中的本地标准序列是伪随机序列中的一部分，用来从捕获窗口中识别伪随机序列。并且本地标准序列的确定，可根据用户的实际需求进行确定。例如：用户想对伪随机序列的序列头进行定位，这时可将伪随机序列起始位置的预定bit作为本地标准序列。若本地标准序列的位数为m，则捕获深度为m，并且可将该本地标准序列存放在m长度的寄存器中。
S102、利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；
具体的，捕获窗口用于捕获数据列中的数据，该捕获窗口的捕获深度m与本地标准序列的位数相同，该捕获窗口在采样时钟的驱动下，在数据列中实现窗口右移，不断的捕获数据列中的数据，得到捕获窗口值。
S103、若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，则生成捕获脉冲。
本发明实施例提供的一种伪随机序列捕获方法，包括：从伪随机序列中确定本地标准序列；利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，则生成捕获脉冲。可见，本方案通过捕获窗口滑动对数据列进行捕获，并利用本地标准序列对伪随机序列定位的方式，能准确对伪随机序列进行定位，提高了伪随机序列同步捕获的准确性及快速性。
基于上述实施例，所述若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，包括：
判断当前的捕获窗口值与所述本地标准序列是否相同；若是，则对伪随机序列定位成功。
具体的，若伪随机序列不存在干扰，那么通过捕获窗口获得捕获窗口值后，比较捕获窗口值与本地标准序列是否相同，若相同，则说明当前捕获窗口所对应的数据列位置与本地标准序列相同，即与伪随机序列中的一部分相同，说明成功对伪随机序列定位。需要说明的是，本地标准序列是伪随机序列的序列头，那么对伪随机序列的定位即是对伪随机序列头的准确定位。并且定位成功后，会生成一个同步捕获脉冲。
参见图2，为本实施例提供的捕获窗口滑动比较获得捕获脉冲示意图。伪随机序列具备一定的随机性，但又是2^n-1(n为级数)周期性出现的，参见图2，在本实施例中，捕获深度m为16，伪随机序列级数为12，周期性重复周期为4095(2^n-1)，由于本方案中不存在干扰，则特征序列采用全0序列，本地标准序列为0x49AE，此本地标准序列为伪随机序列起始位置的16bit数据。由图2可以看出捕获脉冲大致分为以下步骤：
1、发送方对数据进行加扰，并发送至接收方；
2、接收方接收到数据后，通过解扰获得数据列；
3、捕获窗口在采样时钟的驱动下，在数据列中实现窗口右移；
4、将捕获窗口值与本地标准序列进行对比，在对比结果为相同时，获得捕获脉冲，且脉冲之间的采样周期数为4095，从而保证伪随机序列头的准确捕获。
基于上述实施例，所述从伪随机序列中确定本地标准序列，包括：
根据伪随机序列的级数确定分段数k；其中，k为不小于1的正整数；
利用所述分段数对所述伪随机序列进行等相位分段，生成k个本地标准序列。
具体的，在本实施例中，为了提高对伪随机序列的捕获速度，在本方案中可将伪随机序列进行等相位分段，分段数k可由伪随机序列的级数确定，也可以根据设计需求自由确定，从而获得k个本地标准序列。这样通过k个本地标准序列与捕获窗口值的对比，便可将同步捕获脉冲由原来的一个周期1个，提高为1个循环周期k个，从而将捕获速度提高了k倍，参见图3，为本实施例提供的等相位分段伪随机序列捕获脉冲获取示意图。
基于上述实施例，所述若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，包括：
确定对伪随机序列加扰的特征序列；
对当前的捕获窗口值和所述本地标准序列进行异或处理；
判断处理结果是否等于所述特征序列；若是，则对伪随机序列定位成功。
具体的，在本实施例中，若伪随机序列中存在干扰，即特征序列；若伪随机序列的位数不是特征序列位数的整数位，例如：特征序列为10bit数据0x343，发送端伪随机序列是长度为2^n-1，并非10的整数。所以特征序列头与伪随机序列头再一次同步的时间为10*2^n-1个采样周期，极大程度上降低了同步捕获的速度。因此，在本实施例中，可对捕获窗口值与标准序列进行异或处理，若异或后的结果与特征序列相同，则说明对伪随机序列定位成功，则生成一个捕获脉冲。
具体的，在本实施例中，若特征序列的位数小于捕获窗口的位数，则生成与所述特征序列对应的多个相关特征序列。
例如：参见表1，若特征序列为10bit数据0x343，捕获深度为16，这时可生成10个相关特征序列，若捕获窗口值、本地标准序列、和相关特征序列中存在如下对应关系：本地标准序列^捕获窗口值＝＝特征序列，则生成一个捕获脉冲，伪随机序列捕获的时间为2^n-1个采样周期，相比较于只关注一种特征序列的情况，在本方案中关注10个相关特征序列，其捕获速度提升了10倍。
表1
同样的，考虑到等相位分段伪随机序列获得子伪随机标准序列，可进一步提高捕获速度。在本方案中可在生成相关特征序列的基础上，对伪随机序列进行等相位分段，例如：使用级数为12的伪随机序列，等相位分为2段，如表2所示。可见，采用等相位分段伪随机序列的方法，可以进一步加快同步捕获的速度，伪随机序列捕获的时间为(2^n-1)/k个采样周期，相比较于只关注一种特征序列的情况，捕获速度提升了10*k倍。
表2
在本方案中，为了解决在接受双方启动时间存在差异的情况下，如何快速准确捕获伪随机序列头；如果伪随机序列加入特征序列加扰，如何快速从加扰数据中定位伪随机序列头；特征序列与伪随机序列之间再次头同步需要时间长，如何加快捕获速度的问题。因此，在本方案中，通过采样调整捕获深度窗口滑动比较的方法，将采样获得的序列存放在m长度的寄存器中，通过寄存器链左移新数据补位方式，在每个采样时钟与本地标准序列进行滑动恒等比较操作，获得同步捕获脉冲，从而快速准确捕获伪随机序列头，提高单次捕获成功的准确率；
通过等相位分段伪随机序列，将伪随机序列进行等相位分段处理，获得子伪随机序列，从而加快了滑动窗口比较获得捕获脉冲的速度，提高捕获的速度；而对于引入的特征序列，由于伪随机序列具有周期性，引入特征序列，扰码＝伪随机序列^特征序列，可以打乱伪随机序列的周期性，降低截获的可能性，分析伪随机序列头与特征序列之间同步的可能性，采用滑动窗口值^本地标准序列，结果恒等于分析的可能性中的一种，既可以认为获得同步捕获脉冲，从而进一步提升捕获的速度。
下面对本发明实施例提供的伪随机序列捕获装置进行介绍，下文描述的伪随机序列捕获装置与上文描述的伪随机序列捕获装置可以相互参照。
参见图4，本发明实施例提供的一种伪随机序列捕获装置，包括：
本地标准序列确定模块100，用于从伪随机序列中确定本地标准序列；
捕获窗口值确定模块200，用于利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；
定位模块300，用于根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列对伪随机序列进行定位；
脉冲生成模块400，用于在对所述数据列中的伪随机序列成功定位时，生成捕获脉冲。
基于上述实施例，所述本地标准序列确定模块，包括：
分段数确定单元，用于根据伪随机序列的级数确定分段数k；其中，k为不小于1的正整数；
伪随机序列分段单元，用于利用所述分段数对所述伪随机序列进行等相位分段，生成k个本地标准序列。
基于上述实施例，所述定位模块包括：
第一判断单元，用于判断当前的捕获窗口值与所述本地标准序列是否相同；若相同，则对伪随机序列定位成功。
基于上述实施例，所述定位模块包括：
特征序列确定单元，用于确定对伪随机序列加扰的特征序列；
处理单元，用于对当前的捕获窗口值和所述本地标准序列进行异或处理；
第二判断模块，用于判断处理结果是否等于所述特征序列；若等于，则对伪随机序列定位成功。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种伪随机序列捕获方法，其特征在于，包括：
从伪随机序列中确定本地标准序列；
利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；
若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，则生成捕获脉冲。
2.根据权利要求1所述的伪随机序列捕获方法，其特征在于，所述从伪随机序列中确定本地标准序列，包括：
从伪随机序列的起始位置开始，确定连续预定位数的本地标准序列。
3.根据权利要求1所述的伪随机序列捕获方法，其特征在于，所述从伪随机序列中确定本地标准序列，包括：
根据伪随机序列的级数确定分段数k；其中，k为不小于1的正整数；
利用所述分段数对所述伪随机序列进行等相位分段，生成k个本地标准序列。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的伪随机序列捕获方法，其特征在于，所述若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，包括：
判断当前的捕获窗口值与所述本地标准序列是否相同；
若是，则对伪随机序列定位成功。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的伪随机序列捕获方法，其特征在于，所述若根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列，对所述数据列中的伪随机序列成功定位，包括：
确定对伪随机序列加扰的特征序列；
对当前的捕获窗口值和所述本地标准序列进行异或处理；
判断处理结果是否等于所述特征序列；若是，则对伪随机序列定位成功。
6.根据权利要求5所述的伪随机序列捕获方法，其特征在于，所述确定对伪随机序列加扰的特征序列，包括：
若特征序列的位数小于捕获窗口的位数，则生成与所述特征序列对应的多个相关特征序列。
7.一种伪随机序列捕获装置，其特征在于，包括：
本地标准序列确定模块，用于从伪随机序列中确定本地标准序列；
捕获窗口值确定模块，用于利用捕获窗口从接收的数据列中确定捕获窗口值；其中，所述捕获窗口在采样时钟的驱动下在数据列中滑动；
定位模块，用于根据当前的捕获窗口值和所述本地标准序列对伪随机序列进行定位；
脉冲生成模块，用于在对所述数据列中的伪随机序列成功定位时，生成捕获脉冲。
8.根据权利要求7所述的伪随机序列捕获装置，其特征在于，所述本地标准序列确定模块，包括：
分段数确定单元，用于根据伪随机序列的级数确定分段数k；其中，k为不小于1的正整数；
伪随机序列分段单元，用于利用所述分段数对所述伪随机序列进行等相位分段，生成k个本地标准序列。
9.根据权利要求7或8所述的伪随机序列捕获装置，其特征在于，所述定位模块包括：
第一判断单元，用于判断当前的捕获窗口值与所述本地标准序列是否相同；若相同，则对伪随机序列定位成功。
10.根据权利要求7或8所述的伪随机序列捕获装置，其特征在于，所述定位模块包括：
特征序列确定单元，用于确定对伪随机序列加扰的特征序列；
处理单元，用于对当前的捕获窗口值和所述本地标准序列进行异或处理；
第二判断模块，用于判断处理结果是否等于所述特征序列；若等于，则对伪随机序列定位成功。
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Application publication date: 20180925 |
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