CN111030959A - 一种nbiot的频域时频同步方法 - Google Patents
一种nbiot的频域时频同步方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111030959A CN111030959A CN201911370641.5A CN201911370641A CN111030959A CN 111030959 A CN111030959 A CN 111030959A CN 201911370641 A CN201911370641 A CN 201911370641A CN 111030959 A CN111030959 A CN 111030959A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- data
- time
- domain
- frequency domain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2668—Details of algorithms
- H04L27/2669—Details of algorithms characterised by the domain of operation
- H04L27/2672—Frequency domain
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2662—Symbol synchronisation
- H04L27/2663—Coarse synchronisation, e.g. by correlation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2662—Symbol synchronisation
- H04L27/2665—Fine synchronisation, e.g. by positioning the FFT window
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2668—Details of algorithms
- H04L27/2669—Details of algorithms characterised by the domain of operation
- H04L27/2671—Time domain
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种NBIOT的频域时频同步方法,包括:进行一次采样,并和本地的时域PSS做匹配滤波后寻找前3大峰值及其对应的3个位置;分别以3个位置为起始位置,从一次采样的数据中取三组数据,二次降采样并作16点FFT得到频域信号;按照5种不同的子载波偏移方式从频域信号中取5种频域数据;将5种频域数据和本地频域PSS信号互相关,得到互相关结果数据;将互相关结果数据做延时滑动自相关并加权累加,得到待判决结果;在待判决结果中找到最大值并和门限比较,超过门限则得到NB‑IoT同步信息;取过门限的峰值位置数据,计算频偏,完成小区时频同步。本发明能够在频域对低信噪比大频偏的场景下的小区进行初始同步,并且一次完成粗同步和精细同步。
Description
技术领域
本发明涉及NB-IoT通信技术领域,特别涉及NB-IoT系统的时频同步方法。
背景技术
窄带物联网(NB-IoT,Narrow Band Internet of Things)是低功耗、低成本、大容量、广覆盖的蜂窝通信系统,并且伴随着大规模物联网需求的产生及不断发展,越来越受到人们的关注。
NB IoT通信的第一步是初始同步过程,包括获得时间同步和频率同步,现有的同步方法通过终端在本地构造时域主同步信号,利用时域主同步序列的相关性与每个时间点的接收信号进行互相关,互相关性高的信号所在的时间点认为是主同步时,受限于实现的复杂度,一般在时间域采用240KH采样率下的粗时间频率同步,然后是1.92MHz采样率下的精细时间和频率同步。如果需要捕获较大的频率偏移需要在本地准备数个带有频率偏移的主同步信号进行时间互相关,这种方法会消耗大量的互相关运算运算复杂。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明目的在于提供一种通过取样不同子载波信号,只采用一次互相关运算就能得到精确的时间同步和频率同步NBIOT的频域时频同步方法。其采用如下技术方案:
一种NBIOT的频域时频同步方法,其包括以下步骤:
S10、接收1.92MHz采样信号,进行8倍下一次采样,并和本地的时域PSS 做匹配滤波后寻找前3大峰值及其对应的3个位置;
S20、分别以所述3个位置为起始位置,从一次采样的数据中取三组数据,每组数据包括11段数据,每段数据长128点,进行8倍下二次降采样并作16 点FFT得到频域信号;
S30、按照5种不同的子载波偏移方式从所述频域信号中取5种频域数据,每种频域数据包括11个频域子载波数据;
S40、将所述5种频域数据和本地频域PSS信号互相关,得到互相关结果数据;
S50、将所述互相关结果数据做延时滑动自相关并加权累加,得到待判决结果;
S60、在所述待判决结果中找到最大值并和门限比较,超过门限则得到 NB-IoT同步信息;
S70、取过门限的峰值位置数据,计算小数倍频偏,完成小区时频同步。
作为本发明的进一步改进,所述步骤S10具体包括:
S11、缓存1.92MHz信号rn,n=0,1,..,19200-1,同时对rn进行8倍下采样得到rm′,m′=0,1,...2400-1;
S12、记本地PSS时域信号为sm,m=0,1,..,187,rm′和sm做匹配滤波结果记为qm,m=0,1,2400-1;
S13、从qm中找出前3大峰值对应的位置记为pn,n=0,1,2。
作为本发明的进一步改进,所述步骤S20中二次降采样的数据样点形式如下:
lk=m+137k+9+(k=3)+(k>3)+8i,
k=0,1,...10,
i=0,...15,
m=8pn-40,..,8pn+40,
n=0,1,2
在作FFT后得到的频域信号Dm,k,i为:
Dm,k,j=FFT(dm,k,i),
i=0,1,...,15;j=0,1,...,15
作为本发明的进一步改进,所述步骤S30中从所述频域信号Dm,k,i取的频域数据Ym,k,b,j表示为:
ib=mod([b,b+1,...,b+4,b+10,b+11,...,b+15],16)
b=0,+1,-1,+2,-2
j=0,1,...10
作为本发明的进一步改进,所述互相关结果数据为Cm,k,b:
其中,Lk,j是本地存储的带扰码的PSS频域信号,k=0,1,...10,j=0,1,...10。
作为本发明的进一步改进,所述待判决结果为ρm,b:
作为本发明的进一步改进,所述步骤S60中得到NB-IoT同步信息为:
作为本发明的进一步改进,所述小数倍频偏计算如下:
其中T为符号长度;
最终的频率偏移表示为:
其中,
本发明的有益效果:
本发明NBIOT的频域时频同步方法通过在频域取样不同位置的子载波信号,巧妙的得到不同频偏的子载波信号,只采用一次互相关运算就能得到精确的时间同步和频率同步。通过频域相关的方法能够最大限度抑制带外干扰,提高系统微弱信号的检测能力。同时采用频域相关技术,比采用时域相关拥有更好的自相关性能和低的互相性能,从而增加检测可靠性。该方法能够在频域对低信噪比大频偏的场景下的小区进行初始同步,并且一次完成粗同步和精细同步,实现完整小区同步过程。简化了运算过程,节省了运算时间,提高了运算效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是本发明中实施例中NBIOT的频域时频同步方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示,一种NBIOT的频域时频同步方法,其包括以下步骤:
S10、接收1.92MHz采样信号,进行8倍下一次采样,并和本地的时域PSS 做匹配滤波后寻找前3大峰值及其对应的3个位置;具体包括:
S11、缓存1.92MHz信号rn,n=0,1,..,19200-1,同时对rn进行8倍下采样得到rm′,m′=0,1,...2400-1;
S12、记本地PSS时域信号为sm,m=0,1,..,187,rm′和sm做匹配滤波结果记为qm,m=0,1,2400-1;
S13、从qm中找出前3大峰值对应的位置记为pn,n=0,1,2。
S20、分别以所述3个位置为起始位置,从一次采样的数据中取三组数据,每组数据包括11段数据,每段数据长128点,进行8倍下二次降采样并作16 点FFT得到频域信号;
其中,二次降采样的数据样点形式如下:
lk=m+137k+9+(k=3)+(k>3)+8i,
k=0,1,...10,
i=0,..,15,
m=8pn-40,..,8pn+40,
n=0,1,2
在作FFT后得到的频域信号Dm,k,i为:
Dm,k,j=FFT(dm,k,j),
i=0,1,...,15;j=0,1,....15
S30、按照5种不同的子载波偏移方式从所述频域信号中取5种频域数据,每种频域数据包括11个频域子载波数据;
其中,从所述频域信号Dm,k,i取的频域数据Ym,k,b,j表示为:
ib=mod([b,b+1,...,b+4,b+10,b+11,,...b+15],16)
b=0,+1,-1,+2,-2
j=0,1,...,10
S40、将所述5种频域数据和本地频域PSS信号互相关,得到互相关结果数据;
具体的,互相关结果数据为Cm,k,b:
其中,Lk,j是本地存储的带扰码的PSS频域信号,k=0,1,...10,j=0,1,...10。
S50、将所述互相关结果数据做延时滑动自相关并加权累加,得到待判决结果;
具体的,待判决结果为ρm,b:
S60、在所述待判决结果中找到最大值并和门限比较,超过门限则得到 NB-IoT同步信息;
具体的,得到NB-IoT同步信息为:
S70、取过门限的峰值位置数据,计算小数倍频偏,完成小区时频同步。
具体的,小数倍频偏计算如下:
其中T为符号长度;
最终的频率偏移表示为:
其中,
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种NBIOT的频域时频同步方法,其特征在于,包括以下步骤:
S10、接收1.92MHz采样信号,进行8倍下一次采样,并和本地的时域PSS做匹配滤波后寻找前3大峰值及其对应的3个位置;
S20、分别以所述3个位置为起始位置,从一次采样的数据中取三组数据,每组数据包括11段数据,每段数据长128点,进行8倍下二次降采样并作16点FFT得到频域信号;
S30、按照5种不同的子载波偏移方式从所述频域信号中取5种频域数据,每种频域数据包括11个频域子载波数据;
S40、将所述5种频域数据和本地频域PSS信号互相关,得到互相关结果数据;
S50、将所述互相关结果数据做延时滑动自相关并加权累加,得到待判决结果;
S60、在所述待判决结果中找到最大值并和门限比较,超过门限则得到NB-IoT同步信息;
S70、取过门限的峰值位置数据,计算小数倍频偏,完成小区时频同步。
2.如权利要求1所述的NBIOT的频域时频同步方法,其特征在于,所述步骤S10具体包括:
S11、缓存1.92MHz信号rn,n=0,1,..,19200-1,同时对rn进行8倍下采样得到rm′,m′=0,1,...2400-1;
S12、记本地PSS时域信号为sm,m=0,1,..,187,rm′和sm做匹配滤波结果记为qm,m=0,1,2400-1;
S13、从qm中找出前3大峰值对应的位置记为pn,n=0,1,2。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911370641.5A CN111030959B (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种NB-IoT的频域时频同步方法 |
PCT/CN2020/098438 WO2021128782A1 (zh) | 2019-12-26 | 2020-06-28 | 一种nbiot的频域时频同步方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911370641.5A CN111030959B (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种NB-IoT的频域时频同步方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111030959A true CN111030959A (zh) | 2020-04-17 |
CN111030959B CN111030959B (zh) | 2021-05-11 |
Family
ID=70214014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911370641.5A Active CN111030959B (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种NB-IoT的频域时频同步方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111030959B (zh) |
WO (1) | WO2021128782A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112187693A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-05 | 上海微波技术研究所(中国电子科技集团公司第五十研究所) | 5g系统中pss定时同步的方法及装置 |
WO2021128782A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 江苏科大亨芯半导体技术有限公司 | 一种nbiot的频域时频同步方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114584277B (zh) * | 2022-05-07 | 2022-09-20 | 武汉高德红外股份有限公司 | 一种通信系统时域同步方法和系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102130883A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-07-20 | 重庆邮电大学 | 一种用于td-lte系统时频同步的方法 |
CN106656453A (zh) * | 2017-02-05 | 2017-05-10 | 苏州维特比信息技术有限公司 | 窄带无线通信终端中的同步装置及方法 |
CN107231326A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-10-03 | 大连理工大学 | 一种NB‑IoT系统下行链路中的小区搜索系统 |
CN107370699A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-21 | 大连理工大学 | 一种NB‑IoT小区搜索系统 |
US20180041976A1 (en) * | 2016-08-08 | 2018-02-08 | Electronics And Telecommunications Research Institue | Method and apparatus for secondary synchronization in internet of things |
CN108123774A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-05 | 中山大学花都产业科技研究院 | 一种窄带物联网下行同步方法及其系统 |
CN108377174A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-08-07 | 北京北方烽火科技有限公司 | 一种nb-iot同频小区的检测方法及装置 |
CN109428848A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 苏州优尼赛信息科技有限公司 | 一种NB-loT系统中下行主同步信号精同步的检测和估计方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3417660A1 (en) * | 2016-02-15 | 2018-12-26 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) | Downlink time tracking in a nb-lot device with reduced sampling rate |
CN109428847B (zh) * | 2017-08-29 | 2021-03-26 | 苏州优尼赛信息科技有限公司 | NB-IoT系统中下行次同步信号的检测与同步方法及装置 |
CN111030959B (zh) * | 2019-12-26 | 2021-05-11 | 江苏科大亨芯半导体技术有限公司 | 一种NB-IoT的频域时频同步方法 |
-
2019
- 2019-12-26 CN CN201911370641.5A patent/CN111030959B/zh active Active
-
2020
- 2020-06-28 WO PCT/CN2020/098438 patent/WO2021128782A1/zh active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102130883A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-07-20 | 重庆邮电大学 | 一种用于td-lte系统时频同步的方法 |
US20180041976A1 (en) * | 2016-08-08 | 2018-02-08 | Electronics And Telecommunications Research Institue | Method and apparatus for secondary synchronization in internet of things |
CN106656453A (zh) * | 2017-02-05 | 2017-05-10 | 苏州维特比信息技术有限公司 | 窄带无线通信终端中的同步装置及方法 |
CN107231326A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-10-03 | 大连理工大学 | 一种NB‑IoT系统下行链路中的小区搜索系统 |
CN107370699A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-21 | 大连理工大学 | 一种NB‑IoT小区搜索系统 |
CN109428848A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 苏州优尼赛信息科技有限公司 | 一种NB-loT系统中下行主同步信号精同步的检测和估计方法 |
CN108123774A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-05 | 中山大学花都产业科技研究院 | 一种窄带物联网下行同步方法及其系统 |
CN108377174A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-08-07 | 北京北方烽火科技有限公司 | 一种nb-iot同频小区的检测方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
QUALCOMM INCORPORATED: ""B-PSS and NB-SSS Design (Revised)"", 《3GPP TSG RAN WG1 NB-IOT AD-HOC MEETING R1-161981》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021128782A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 江苏科大亨芯半导体技术有限公司 | 一种nbiot的频域时频同步方法 |
CN112187693A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-05 | 上海微波技术研究所(中国电子科技集团公司第五十研究所) | 5g系统中pss定时同步的方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111030959B (zh) | 2021-05-11 |
WO2021128782A1 (zh) | 2021-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111030959B (zh) | 一种NB-IoT的频域时频同步方法 | |
CN113612527B (zh) | 一种低轨卫星移动通信系统初始同步方法 | |
EP2690915B1 (en) | Method for robust downlink timing synchronization of a lte system | |
CN101414990A (zh) | 一种单载波频域均衡系统中的载波频偏和时延的捕获方法 | |
US7515582B2 (en) | Synchronization method and apparatus for OFDM systems | |
CN102025671B (zh) | 时间粗同步和频率精同步的时域联合估计方法 | |
CN113820731B (zh) | 一种卫星导航接收机无周期长码信号的捕获方法及系统 | |
WO2021139163A1 (zh) | 射频指纹提取方法、装置、无线接收机及存储介质 | |
CN113009413A (zh) | 基于正交频分复用波形的网络节点间测距方法 | |
US7742537B2 (en) | Time domain symbol timing synchronization circuit and method thereof for communication systems | |
CN110677364A (zh) | 一种检测主同步信号的方法及检测装置 | |
CN112738000B (zh) | 一种pss分块互相关检测方法 | |
CN111865854B (zh) | 突发ofdm系统的帧捕获及同步方法 | |
CN108737319B (zh) | 一种目标ofdm信号的实时检测方法及装置 | |
CN114244674B (zh) | 一种超宽带基带接收机频偏估计方法及装置 | |
CN114172771B (zh) | 一种基于突发通信的快速频偏估计和补偿的方法及系统 | |
CN113163424B (zh) | 用于检测设备的nr小区pss搜索方法与检测设备 | |
CN107276953B (zh) | 定时同步方法、装置和系统 | |
CN115102818A (zh) | 一种nr5g利用pss和sss完成下行同步的方法 | |
CN105187351B (zh) | 一种多径信道下的ofdm定时同步检测方法 | |
CN112865882A (zh) | 一种抗频偏的dmr对讲机信号快速识别方法 | |
CN112987041A (zh) | 一种弱信号下的位同步方法、装置及计算机存储介质 | |
CN114200492B (zh) | 一种高阶boc信号捕获方法及系统 | |
CN107276708B (zh) | 定时同步方法、装置和系统 | |
CN115361108B (zh) | 一种超宽带高精度接收时间戳获取方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |