CN109831287B

CN109831287B - 信号同步方法、装置、系统、计算机设备和存储介质

Info

Publication number: CN109831287B
Application number: CN201910175353.8A
Authority: CN
Inventors: 陈忠
Original assignee: Shenzhen Huazhi Xinlian Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Huazhi Xinlian Technology Co ltd
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2039-03-08
Also published as: CN109831287A

Abstract

本申请涉及一种信号同步方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。所述方法包括：从接收信号中获取至少两个扩频符号长度的数据；所述数据中包括前导地址码和用户组地址码；对所述前导地址码进行检测；当所述前导地址码检测成功时，则对接收信号进行符号同步，并检测所述用户组地址码；当所述用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。采用本方法能够保证无线通信系统中接收机(从节点)信号快速、可靠的同步。

Description

信号同步方法、装置、系统、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种信号同步方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着物联网技术的快速发展，其在各个领域的应用越来越广泛，而无线通信技术作为物联网主要通信技术之一，应用也越来越广泛。因此，在无线通信技术日益广泛的应用中，对无线通信系统的低功耗、远距离传输等都提出了很高的要求。

一般地，为了满足超远距离传输的要求，无线通信系统中的接收机需要工作在极低载噪比信道中，降低了接收信号的准确率和效率，从而影响到无线通信系统中的接收信号的同步问题。

因此，如何使无线通信系统中接收机信号快速、可靠的进行同步，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种信号同步方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。

第一方面，本申请提供一种信号同步方法，所述方法包括：

从接收信号中获取至少两个扩频符号长度的数据；所述数据中包括前导地址码和用户组地址码；

对所述前导地址码进行检测；

当所述前导地址码检测成功时，则对接收信号进行符号同步，并检测所述用户组地址码；

当所述用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。

在其中一个实施例中，所述检测所述用户组地址码，包括：

执行预设检测次数的迭代处理操作，并将最终的候选频率峰值作为目标频率峰值；

根据所述目标频率峰值对用户组地址码进行检测；

所述迭代处理操作包括：

根据当前检测次数和预设检测次数，对本地用户组地址码进行循环移位，得到当前移位本地码；

对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行处理，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引；

将所述当前频率峰值和历史频率峰值进行对比；所述历史频率峰值为相对所述当前检测次数的上一检测次数对应的频率峰值；

当所述当前频率峰值大于所述历史频率峰值时，将所述当前频率峰值作为候选频率峰值，以及将当前频率峰值的索引作为候选频率峰值的索引。

在其中一个实施例中，所述根据当前检测次数和预设检测次数，对本地用户组地址码进行循环移位，得到当前移位本地码之前，所述检测所述用户组地址码，还包括：

将当前检测次数和预设检测次数进行对比；

当当前检测次数小于或等于预设检测次数时，执行所述迭代处理操作。

在其中一个实施例中，所述对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行处理，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引，包括：

对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行解扩处理，得到解扩后的信号；

对所述解扩后的信号进行频谱分析，得到频谱值；

对所述频谱值进行取模处理，得到频谱模值；

对所述频谱模值进行最大值搜索，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引。

在其中一个实施例中，所述对符号同步后的接收信号进行载波频率同步，包括：

根据所述目标频率峰值，得到所述目标频率峰值的索引；

根据所述目标频率峰值的索引计算载波频率偏差；

利用所述载波频率偏差对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。

在其中一个实施例中，所述用户组地址码检测成功的方式，包括：

将所述目标频率峰值与预设的频率峰值阈值进行对比；

当所述目标频率峰值大于预设的频率峰值阈值时，则确定所述用户组地址码检测成功。

在其中一个实施例中，所述前导地址码检测成功的方式，包括：

分别采用两个不同的预设匹配滤波器对所述前导地址码进行检测，得到第一相关值峰值和第二相关值峰值；

当所述第一相关值峰值和第二相关值峰值均大于预设相关值峰值阈值时，则确定所述前导地址码检测成功。

在其中一个实施例中，所述对接收信号进行符号同步，包括：

根据所述第一相关值峰值得到第一相关值峰值的索引，以及根据所述第二相关值峰值得到第二相关值峰值的索引；

根据所述第一相关值峰值的索引和所述第二相关值峰值的索引，计算符号同步偏差；

利用所述符号同步偏差对接收信号进行符号同步。

第二方面，本申请提供一种信号同步装置，所述装置包括：

获取模块，用于从接收信号中获取两个扩频符号长度的数据；所述数据中包括前导地址码和用户组地址码；

第一检测模块，用于对所述前导地址码进行检测；

第二检测模块，用于当所述前导地址码检测成功时，则对接收信号进行符号同步，并检测所述用户组地址码；

载波同步模块，用于当所述用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。

第三方面，本申请提供一种无线通信系统，包括一个主节点和多个从节点，其特征在于，所述主节点和所述从节点在通信过程中可以实现上述方法的步骤。

第四方面，本申请提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

对所述前导地址码进行检测；

第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

对所述前导地址码进行检测；

上述信号同步方法、装置、系统、计算机设备和存储介质，首先从接收信号中获取至少两个扩频符号长度的数据，该数据中包括前导地址码和用户组地址码，接着对前导地址码进行检测，当前导地址码检测成功时，对接收信号进行符号同步，并继续检测用户组地址码，当用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。在本实施例中，由于只需检测两个扩频符号长度的数据，即可对接收信号进行同步，其所需时间较短，因此，利用该方法可以快速实现信号同步；另外，在对信号进行同步时，由于是先对接收信号进行的符号同步，并在此基础上对接收信号进行的载波频差同步，这样一方面，不仅可以实现对接收信号的同步，另一方面还可以使载波频率同步过程更加准确，从而保证无线通信系统中接收机(从节点)信号快速、可靠的同步。

附图说明

图1为一个实施例中无线通信系统的结构示意图；

图2为一个实施例中信号同步方法的流程示意图；

图3a为一个实施例中信号同步方法中唤醒码组合包的构成示意图；

图3b为一个实施例中信号同步方法中从节点周期唤醒的示意图；

图4为另一个实施例中信号同步方法的流程示意图；

图5为另一个实施例中信号同步方法的流程示意图；

图6为另一个实施例中信号同步方法的流程示意图；

图7为另一个实施例中信号同步方法的流程示意图；

图8为另一个实施例中信号同步方法的流程示意图；

图9为另一个实施例中信号同步方法的流程示意图；

图10为一个实施例中信号同步装置的结构框图；

图11为另一个实施例中信号同步装置的结构框图；

图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的信号同步方法，可以适用于图1所示的无线通信系统。如图1所示，该无线通信系统包括一个主节点101和多个从节点102。其中，主节点101可以是云端服务器、远程服务器等，从节点102可以是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、计算机设备等，本申请对主节点101和从节点102的具体形式并不做限定；其中，上述主节点101可以与多个从节点102进行无线或者有线数据传输。

本申请实施例提供一种信号同步方法、装置、系统、计算机设备和存储介质，旨在解决如何使无线通信系统中接收机信号快速、可靠的进行同步的技术问题。下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。需要说明的是，本申请提供的一种信号同步方法，其执行主体为从节点(接收机)，其中，该执行主体还可以为信号同步装置，其中该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为信号同步的部分或者全部。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种信号同步方法，该方法可以包括以下步骤：

S202，从接收信号中获取至少两个扩频符号长度的数据；所述数据中包括前导地址码和用户组地址码。

在本实施例中，接收信号表示的是主节点发送给从节点的唤醒码组合包和数据，该唤醒码组合包包括前导地址码和用户组地址码，其中，唤醒码组合包的时间长度和前导地址码的时间长度以及用户组地址码的时间长度相同，均为Tw，图3a中的C1为第一前导码、是恒包络零自相关序列，C2为第二前导码、是C1的共轭序列，C1和C2组成了前导地址码的一个基础单元。可选的，该恒包络零自相关序列可以由坐标旋转数字计算器产生，该恒包络零自相关序列可以是任何一种CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)序列，也可以是Zadoff－Chu序列(即ZC序列)、Frank序列、Golomb多相序列、Chirp序列等。另外，图3a中的g为用户组地址码中的一个基础单元，其为伪随机扩频序列码组中的一个扩频序列，可选的，该伪随机扩频序列码组可以由线性移位寄存器、伪随机发生器等产生，该伪随机扩频序列码组可以是Gold序列码组、m序列码组等。上述前导地址码的一个基础单元和用户组地址码的一个基础单元共同作为一个从节点的地址码，以k从节点为例，当上述主节点需要发送数据给k从节点时，上述C1、C2和g共同作为k从节点的地址码。C1和C2可以称为前导地址码，g可以称为用户组地址码。以前导地址码数量为K1、用户组地址码数量为K2举例进行说明，在前导地址码和用户组地址码进行组合之后，可以得到数量最多为K的从节点地址码，其中，K＝K1·K2，也就是说，利用该K1个前导地址码和K2个用户组地址码的组合，最多可以作为K个从节点的地址码。

其中，从节点的数量可以是多个，且每个从节点的唤醒周期相同，如图3b所示，唤醒周期T等于每个从节点的探测时长加休眠时长，图3b中的Td为从节点的探测时长，即从节点在自动唤醒之后，检测一次唤醒码的时间，Tslp为从节点在一个唤醒周期内的休眠时长。在主节点和从节点的通信过程中，从节点可以按照上述唤醒周期，交替工作于探测-休眠-探测-休眠。当主节点在有通信需求时，在预设的时间内，会向从节点发送上述构成的唤醒码组合包，其中，预设的时间即为唤醒码组合包的时间长度Tw，另外，预设的时间需要大于唤醒周期T，以保证每个从节点在唤醒周期内至少可以有一次处在唤醒检测状态，从而可以检测到主节点发送的唤醒码组合包。

具体的，在实际应用中，两个连续的扩频符号周期(假设扩频符号周期为N，则两个连续的扩频符号周期的数据长度为2N)中，真实的相关峰值只会出现在一个扩频符号周期内,但在另外一个扩频符号周期内会出现伪相关峰值，该伪相关峰值通常要小于真实的相关峰值。本步骤中，从节点从接收信号中获取从接收信号中获取扩频符号长度包括至少两个连续的扩频符号周期的数据，优选地，本实施例中，以获取两个连续的扩频符号周期的数据为例，获取的扩频符号长度的数据长度即为2N，这样在对连续2N个相关值进行最大值搜索来取得相关峰值，可以避免在低载噪比，亦即噪声干扰大时，误检到伪相关峰值，提高了地址码检测的可靠性。

S204，对所述前导地址码进行检测。

具体的，从节点可以将上述S202获取到的两个连续的扩频符号周期的数据，输入至预设匹配滤波器中，可选的，可以分别采用两个不同的预设匹配滤波器对上述前导地址码进行检测，得到第一相关值峰值和第二相关值峰值，也就是说，采用两个不同的本地信号分别对其进行频域检测处理或者分别对其进行时域检测处理，这样从节点就可以得到两个不同的相关值峰值，其中一个为第一前导码的相关值峰值，称为第一相关值峰值，另外一个为第二前导码的相关值峰值，称为第二相关值峰值。可选的，上述预设匹配滤波器可以包括以下至少一个：单个相关器、相关器阵列、时域匹配滤波器、频率匹配滤波器。

需要说明的是，上述是将上述S202获取到的两个连续的扩频符号周期的数据，全部输入至预设匹配滤波器中，而这个数据中包括前导地址码和用户组地址码，在对前导地址码进行检测时，用户组地址码则会被认为是噪声。

S206，当所述前导地址码检测成功时，则对接收信号进行符号同步，并检测所述用户组地址码。

在信号实际传输过程中，从节点在接收主节点发送的数据时可能会产生时延等情况，这时就需要对接收信号进行同步，以便于从节点接收的信号和主节点发送的信号达到一致，便于对接收信号更好地进行分析。其中，符号同步指的是找出接收信号的起始位置，利用该接收信号的起始位置对从节点和主节点的数据进行同步；在对接收信号进行符号同步时，可以利用计算的符号同步偏差来对接收信号进行补偿，以使接收信号进行符号同步。

具体的，从节点在得到第一相关值峰值和第二相关值峰值之后，可以将该第一相关值峰值以及第二相关值峰值分别与预设相关值峰值阈值进行对比；在一种可能的实施方式中，当上述第一相关值峰值和第二相关值峰值均大于预设相关值峰值阈值时，则可以确定上述从节点检测前导地址码时检测成功，则从节点可以对接收信号进行符号同步，并继续检测用户组地址码；在另一种可能的实施方式中，当上述第一相关值峰值和第二相关值峰值中有至少一个不大于预设相关值峰值阈值时，则可以确定上述从节点检测前导地址码时检测失败，则上述从节点进入休眠状态。

S208，当所述用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。

其中，载波频率同步指的是将从节点接收信号的载波频率和主节点发送信号的载波频率调制成一致的过程；从节点可以根据用户组地址码等来计算得到载波频率偏差，在对接收信号进行载波频率同步时，可以利用计算的载波频率偏差来对接收信号进行补偿，以达到接收信号和发送信号的载波频率一致的结果。

具体的，从节点在检测用户组地址码时，可以从上述S202中获取到的两个连续的扩频符号周期的数据中，获取一个扩频符号周期的数据，并利用频谱分析等方法来对该一个扩频符号周期的数据进行检测，在一种可能的实施方式中，当用户组地址码检测成功时，则从节点可以对符号同步后的接收信号进行载波频率同步，之后再接收主节点发送的数据；在另一种可能的实施方式中，当用户组地址码检测失败时，则从节点可以进入休眠状态。

需要说明的是，该步骤在对用户组地址码进行检测时，所获取的一个扩频符号周期的数据中包括用户组地址码和前导地址码，其中，前导地址码在这里会被认为是噪声；另外，用户组地址码是一个循环的扩频序列，因此，获取一个扩频符号周期的用户组地址码进行检测即可。

本实施例提供的信号同步方法，首先从接收信号中获取至少两个扩频符号长度的数据，该数据中包括前导地址码和用户组地址码，接着对前导地址码进行检测，当前导地址码检测成功时，对接收信号进行符号同步，并继续检测用户组地址码，当用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。在本实施例中，由于只需检测两个扩频符号长度的数据，即可对接收信号进行同步，其所需时间较短，因此，利用该方法可以快速实现信号同步；另外，在对信号进行同步时，由于是先对接收信号进行的符号同步，并在此基础上对接收信号进行的载波频差同步，这样一方面，不仅可以实现对接收信号的同步，另一方面还可以使载波频率同步过程更加准确，从而保证无线通信系统中接收机(从节点)信号快速、可靠的同步。

在另一个实施例中，提供了一种信号同步方法，在上述实施例的基础上，如图4所示，上述S206中检测用户组地址码的过程可以包括以下步骤：

S402，执行预设检测次数的迭代处理操作，并将最终的候选频率峰值作为目标频率峰值。

在该步骤中，执行预设检测次数的迭代处理操作时，可以是由预设检测次数到检测次数初始值，依次减一进行迭代处理操作，还可以是由检测次数初始值到预设检测次数，依次加一进行迭代处理操作，其中，检测次数初始值可以是0；目标频率峰值即为经过预设检测次数的迭代处理操作，最终得到的候选频率峰值。

其中，上述迭代处理操作包括：

在本实施例中，当前检测次数可以记为i，其初始值可以为0，每进行一次迭代处理操作，i就加1；预设检测次数记为srch_win，其可以预先设置好；本地用户组地址码进行循环移位时，可以是向左进行循环移位，还可以是向右进行循环移位；历史频率峰值的初始值可以是0，索引的初始值也可以是0，当进行第一次检测时，当前频率峰值和历史频率峰值进行对比，即当前频率峰值和0进行对比，当进行第二次检测时，历史频率峰值为第一次检测得到的候选频率峰值；

具体的，从节点检测时，在得到i和srch_win之后，可以利用公式loc_shift＝i-srch_win/2，计算出用户组本地码需要循环移位的个数loc_shift，利用该循环移位的个数loc_shift，就可以将用户组本地码进行循环移位，从而得到当前检测次数i所对应的当前移位本地码；从节点在得到当前移位本地码之后，可以将该当前移位本地码和上述S206符号同步后的接收信号进行处理，可选的，该处理可以是频谱分析处理，在处理之后，从节点就可以得到当前检测次数所对应的当前频率峰值，以及与其对应的当前频率峰值的索引；之后，从节点可以将当前频率峰值与历史频率峰值进行对比，在一种可能的实施方式中，当上述当前频率峰值大于历史频率峰值时，就将当前频率峰值作为候选频率峰值，当前频率峰值的索引就作为候选频率峰值的索引，在另一种可能的实施方式中，当上述当前频率峰值不大于历史频率峰值时，就将历史频率峰值作为候选频率峰值，历史频率峰值对应的索引作为候选频率峰值的索引。

S404，根据所述目标频率峰值对用户组地址码进行检测。

具体的，上述S402在得到目标频率峰值之后，可以利用该目标频率峰值对用户组地址码进行检测；可选的，从节点可以将上述目标频率峰值与预设的频率峰值阈值进行对比；在一种可能的实施方式中，当上述目标频率峰值大于预设的频率峰值阈值时，则就可以确定上述用户组地址码检测成功，则从节点就可以对上述符号同步后的接收信号进行载波频率同步，之后再接收主节点发送的数据；在另一种可能的实施方式中，当上述目标频率峰值不大于预设的频率峰值阈值时，则就可以确定上述用户组地址码检测失败，则从节点可以进入休眠状态。

本实施例提供的信号同步方法，上述在对接收信号进行符号同步之后，接着对用户组地址码进行检测，在检测时，首先执行预设检测次数的迭代处理操作，并将迭代处理操作最终得到的候选频率峰值作为目标频率峰值，最后根据目标频率峰值对用户组地址码进行检测，其中，迭代处理操作包括：根据当前检测次数和预设检测次数对本地用户组地址码进行循环移位，以及对符号同步的接收信号和当前移位本地码进行处理，得到当前频率峰值，并将当前频率峰值与历史频率峰值进行对比，在当前频率峰值大于历史频率峰值时，将当前频率峰值作为候选频率峰值。在本实施例中，由于在对用户组地址码进行检测时，对符号同步后的接收信号进行了更精确的同步位置估计，因此，可以使用户组地址码检测的结果更准确，进而使后续的载波频率同步更加准确，更进一步可以提高整体信号同步的准确性。

在另一个实施例中，提供了一种信号同步方法，在上述实施例的基础上，如图5所示，在上述S402中根据当前检测次数和预设检测次数，对本地用户组地址码进行循环移位，得到当前移位本地码之前，上述检测用户组地址码的过程还可以包括以下步骤：

S502，将当前检测次数和预设检测次数进行对比。

其中，当前检测次数可以是从0开始加1的数值，将当前检测次数和预设检测次数进行对比，可以防止当前检测次数超出预设检测次数，造成多余循环的问题。

S504，当当前检测次数小于或等于预设检测次数时，执行所述迭代处理操作。

具体的，上述S502从节点在进行对比之后，可以得到一个对比结果，如果对比结果是当前检测次数小于或等于预设检测次数，则从节点可以继续进行上述S402的步骤；如果对比结果是当前检测次数大于预设检测次数，那么就可以说明迭代处理操作已经执行完毕，从节点可以执行上述S404的步骤。

本实施例提供的信号同步方法，在执行上述迭代处理操作之前，可以将当前检测次数与预设检测次数进行对比，当当前检测次数小于或者等于预设检测次数时，就可以执行上述迭代处理操作。在本实施例中，由于只有在当前检测次数小于或等于预设检测次数时，才会执行迭代处理操作，因此，利用该方法，一方面可以避免检测次数过多，造成资源浪费的问题，另一方面，可以避免迭代处理操作进入死循环。

在另一个实施例中，提供了一种信号同步方法，在上述实施例的基础上，如图6所示，上述S402中，对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行处理，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引，可以包括以下步骤：

S602，对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行解扩处理，得到解扩后的信号。

其中，解扩指的是在扩频技术中，接收链路中恢复原始数据之前，需要移去扩频码，一般都是由本地产生的与发射端相同的扩频码序列去进行相关解扩，之后再经信息解调、恢复成原始数据输出。

具体的，从节点在得到符号同步后的接收信号和当前移位本地码之后，可以将符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行相乘，从而得到解扩后的信号。可选的，上述当前移位本地码也为伪随机扩频序列扩频码组中的一个扩频序列。

S604，对所述解扩后的信号进行频谱分析，得到频谱值。

具体的，从节点在得到解扩后的信号之后，可以对该信号进行傅里叶变换，可选的，可以采用离散傅里叶变换，从而得到多个频谱值。以上述当前移位本地码长度为N为例，则该步骤可以得到N个频谱值。

S606，对所述频谱值进行取模处理，得到频谱模值。

具体的，从节点在得到多个频谱值之后，可以对该多个频谱值分别进行取模处理，以得到多个频谱模值。以上述当前移位本地码长度为N为例，则该步骤可以得到N个频谱模值。该步骤进行取模处理，可以将频谱值中的复数转化成实数，便于后续进行对比。

S608，对所述频谱模值进行最大值搜索，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引。

具体的，从节点在得到上述多个频谱模值之后，可以在该多个频谱模值中进行最大值搜索；可选的，在进行最大值搜索时，可以是利用排序方法将上述多个频谱模值进行排序，其中，排序方法可以是从大到小排，还可以是从小到大排，从而得到该多个频谱模值中的最大值，该最大值即为当前频率峰值，该最大值对应的索引即为当前频率峰值的索引。

本实施例提供的同步方法，首先对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行解扩处理，得到解扩后的信号，接着对解扩后的信号进行频谱分析，得到频谱值，然后对频谱值进行取模处理，得到频谱模值，最后对频谱模值进行最大值搜索，得到当前频率峰值以及当前频率峰值的索引。在本实施例中，由于是利用频谱分析方法得到当前频率峰值的，而频谱分析方法相对比较简单和快速，因此，利用本实施例的方法可以较为快速地得到当前频率峰值，从而进一步缩短信号的检测时间，进而可以缩短信号同步的时间。

在另一个实施例中，提供了一种信号同步方法，在上述实施例的基础上，如图7所示，上述S208中对符号同步后的接收信号进行载波频率同步，可以包括以下步骤：

S702，根据所述目标频率峰值，得到所述目标频率峰值的索引。

具体的，在上述S402中，从节点可以将最终的候选频率峰值作为目标频率峰值，那么该候选频率峰值所对应的索引就是目标频率峰值的索引。

S704，根据所述目标频率峰值的索引计算载波频率偏差。

具体的，从节点可以根据公式

来计算载波频率偏差，其中，freq_err指的是载波频率偏差，r_c指的是扩频码元速率，为预先设定的值，N指的是扩频符号的长度；idx指的是计算频率峰值的索引，其跟目标频率峰值的索引之间具有一定的关系，当freq_idx小于N/2时，idx＝freq_idx，当freq_idx不小于N/2时，idx＝freq_idx-N，其中，freq_idx指的是目标频率峰值的索引。

S706，利用所述载波频率偏差对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。

具体的，从节点在根据S704得到载波频率偏差之后，可以利用该载波频率偏差对符号同步后的接收信号进行载波频率补偿，在补偿之后，就可以实现载波频率同步。

本实施例提供的信号同步方法，首先根据目标频率峰值，得到目标频率峰值的索引，接着根据目标频率峰值的索引计算载波频率偏差，最后利用载波频率偏差对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。在本实施中，由于对符号同步后的接收信号进行了载波频率偏差计算，并利用该载波频率偏差对接收信号进行了载波频率同步，因此，利用该方法可以提高载波频率偏差的估计性能，从而使信号同步过程更加准确。

在另一个实施例中，提供了一种信号同步方法，在上述实施例的基础上，如图8所示，上述S206中对接收信号进行符号同步，可以包括以下步骤：

S802，根据所述第一相关值峰值得到第一相关值峰值的索引，以及根据所述第二相关值峰值得到第二相关值峰值的索引。

具体的，在上述S204中，从节点在对前导地址码进行检测时，可以得到第一相关值峰值和第二相关值峰值，同时也可以得到第一相关值峰值的索引和第二相关值峰值的索引。

S804，根据所述第一相关值峰值的索引和所述第二相关值峰值的索引，计算符号同步偏差。

具体的，从节点可以根据公式

来计算符号同步偏差，其中，sp_esti指的是符号同步偏差，idx1指的是第一相关值峰值的索引，idx2指的是第二相关值峰值的索引，％指的是取模运算，N指的是扩频符号长度。

S806，利用所述符号同步偏差对接收信号进行符号同步。

具体的，从节点在根据S804得到符号同步偏差之后，可以利用该符号同步偏差对接收信号进行补偿，在补偿之后，就可以基本实现接收信号的符号同步。

本实施例提供的符号同步方法，首先根据第一相关值峰值得到第一相关值峰值的索引，以及根据第二相关值峰值得到第二相关值峰值的索引，接着根据第一相关值峰值的索引和第二相关值峰值的索引，计算符号同步偏差，最后利用符号同步偏差对接收信号进行符号同步。在本实施例中，由于对接收信号进行了符号同步，从而可以使接收机接收的信号更加准确。

为了便于本领域技术人员的理解，以下对本申请提供的信号同步方法进行详细介绍，如图9所示，该方法可以包括：

S901，从接收信号中获取至少两个扩频符号长度的数据。

S902，分别采用两个不同的预设匹配滤波器对前导地址码进行检测，得到第一相关值峰值和第二相关值峰值。

S903，判断第一相关值峰值和第二相关值峰值是否均大于预设相关值峰值阈值，若是，则执行S904，若否，则执行S915。

S904，计算符号同步偏差，并对接收信号进行符号同步。

S905，当前检测次数设置为0。

S906，判断当前检测次数是否大于预设检测次数，若是，则执行S912，若否，则执行S907。

S907，当前检测次数加一。

S908，对本地用户组地址码进行循环移位、解扩、频谱分析、取模、最大值搜索处理，得到当前频率峰值。

S909，判断当前频率峰值是否大于历史频率峰值，若是，则执行S910，若否，则执行S911。

S910，将当前频率峰值作为候选频率峰值，返回执行S906，最终得到目标频率峰值。

S911，将历史频率峰值作为候选频率峰值，返回执行S906。

S912，判断目标频率峰值是否大于预设的频率峰值阈值，若是，则执行S913，若否，则执行S915。

S913，计算载波频率偏差，并对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。

S914，接收数据。

S915，休眠。

应该理解的是，虽然图2、4-9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、4-9中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图10所示，提供了一种信号同步装置，包括：获取模块10、第一检测模块11、第二检测模块12、载波同步模块13，其中：

获取模块10，用于从接收信号中获取两个扩频符号长度的数据；所述数据中包括前导地址码和用户组地址码；

第一检测模块11，用于对所述前导地址码进行检测；

第二检测模块12，用于当所述前导地址码检测成功时，则对接收信号进行符号同步，并检测所述用户组地址码；

载波同步模块13，用于当所述用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。

上述实施例提供的信号同步装置，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

在另一个实施例中，提供了一种信号同步装置，如图11所示，上述第二检测模块12可以包括：执行单元121、检测单元122、迭代处理操作单元123。

其中，执行单元121，用于执行预设检测次数的迭代处理操作，并将最终的候选频率峰值作为目标频率峰值；

检测单元122，用于根据所述目标频率峰值对用户组地址码进行检测；

迭代处理操作单元123，用于根据当前检测次数和预设检测次数，对本地用户组地址码进行循环移位，得到当前移位本地码；对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行处理，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引；将所述当前频率峰值和历史频率峰值进行对比；所述历史频率峰值为相对所述当前检测次数的上一检测次数对应的频率峰值；当所述当前频率峰值大于所述历史频率峰值时，将所述当前频率峰值作为候选频率峰值，以及将当前频率峰值的索引作为候选频率峰值的索引。

在另一个实施例中，继续参见图11所示，上述第二检测模块12还可以包括：对比单元124。具体的，对比单元124，用于将当前检测次数和预设检测次数进行对比；当当前检测次数小于或等于预设检测次数时，执行所述迭代处理操作。

在另一个实施例中，上述迭代处理操作单元123还用于对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行解扩处理，得到解扩后的信号；对所述解扩后的信号进行频谱分析，得到频谱值；对所述频谱值进行取模处理，得到频谱模值；对所述频谱模值进行最大值搜索，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引。

在另一个实施例中，上述载波同步模块13还用于根据所述目标频率峰值，得到所述目标频率峰值的索引；根据所述目标频率峰值的索引计算载波频率偏差；利用所述载波频率偏差对符号同步后的接收信号进行载波频率同步。

在另一个实施例中，上述载波同步模块13还用于将所述目标频率峰值与预设的频率峰值阈值进行对比；当所述目标频率峰值大于预设的频率峰值阈值时，则确定所述用户组地址码检测成功。

在另一个实施例中，上述第一检测模块11还用于分别采用两个不同的预设匹配滤波器对所述前导地址码进行检测，得到第一相关值峰值和第二相关值峰值；当所述第一相关值峰值和第二相关值峰值均大于预设相关值峰值阈值时，则确定所述前导地址码检测成功。

在另一个实施例中，上述第二检测模块12还用于根据所述第一相关值峰值得到第一相关值峰值的索引，以及根据所述第二相关值峰值得到第二相关值峰值的索引；根据所述第一相关值峰值的索引和所述第二相关值峰值的索引，计算符号同步偏差；利用所述符号同步偏差对接收信号进行符号同步。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种信号同步方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

对所述前导地址码进行检测；

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

对所述前导地址码进行检测；

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种信号同步方法，其特征在于，所述方法包括：

从接收信号中获取至少两个扩频符号长度的数据；所述数据中包括前导地址码和用户组地址码，所述用户组地址码为伪随机扩频序列码组中的一个扩频序列；

对所述前导地址码进行检测；

当所述用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步；

其中，所述检测所述用户组地址码，包括：

根据所述目标频率峰值对用户组地址码进行检测；

所述迭代处理操作包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前检测次数和预设检测次数，对本地用户组地址码进行循环移位，得到当前移位本地码之前，所述检测所述用户组地址码，还包括：

将当前检测次数和预设检测次数进行对比；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行处理，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引，包括：

对所述解扩后的信号进行频谱分析，得到频谱值；

对所述频谱值进行取模处理，得到频谱模值；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对符号同步后的接收信号进行载波频率同步，包括：

根据所述目标频率峰值，得到所述目标频率峰值的索引；

根据所述目标频率峰值的索引计算载波频率偏差；

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述用户组地址码检测成功的方式，包括：

将所述目标频率峰值与预设的频率峰值阈值进行对比；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导地址码检测成功的方式，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对接收信号进行符号同步，包括：

利用所述符号同步偏差对接收信号进行符号同步。

8.一种信号同步装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于从接收信号中获取两个扩频符号长度的数据；所述数据中包括前导地址码和用户组地址码，所述用户组地址码为伪随机扩频序列码组中的一个扩频序列；

第一检测模块，用于对所述前导地址码进行检测；

载波同步模块，用于当所述用户组地址码检测成功时，则对符号同步后的接收信号进行载波频率同步；

所述第二检测模块包括执行单元、检测单元、迭代处理操作单元，

所述执行单元，用于执行预设检测次数的迭代处理操作，并将最终的候选频率峰值作为目标频率峰值；

所述检测单元，用于根据所述目标频率峰值对用户组地址码进行检测；

所述迭代处理操作单元，用于根据当前检测次数和预设检测次数，对本地用户组地址码进行循环移位，得到当前移位本地码；对符号同步后的接收信号和当前移位本地码进行处理，得到当前频率峰值以及所述当前频率峰值的索引；将所述当前频率峰值和历史频率峰值进行对比；所述历史频率峰值为相对所述当前检测次数的上一检测次数对应的频率峰值；当所述当前频率峰值大于所述历史频率峰值时，将所述当前频率峰值作为候选频率峰值，以及将当前频率峰值的索引作为候选频率峰值的索引。

9.一种无线通信系统，包括一个主节点和多个从节点，其特征在于，所述主节点和所述从节点在通信过程中可以实现上述权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。