CN112422257A - 一种同步信号发送方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种同步信号发送方法及系统，方法包括：确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；发送所述同步波形。本发明实施例提供的一种同步信号发送方法及系统，通过设计一种同步波形，能够为调制波形提供高精度定时同步，同时不增加发射机的复杂度。

Description

一种同步信号发送方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种同步信号发送方法及系统。
背景技术
为解决差分相移键控(Differential Phase Shift Keying，DPSK)在调制和解调环节的信道状态信息不够准确，抗噪性能损失较大的技术问题，现有技术中将待发送的比特序列分成第一比特序列和第二比特序列，并对第一比特序列和第二比特序列分别进行纠错编码，得到对应的第一编码序列和第二编码序列；所述第一编码序列的比特长度是km，第二编码序列的比特长度是kn，k、m以及n均为大于0的整数；将第一编码序列中的每m个比特转换为对应的一段波形，共得到k段波形，组成对应的波形序列；将第二编码序列中每n个比特转换为一个差分复数，得到k个差分复数，对所述k个差分复数进行计算得到k个调制复数，组成对应的调制复数序列；将所述波形序列中的第一段波形与调制复数序列中的第一个调制复数相乘，得到第一段调制波形；将所述波形序列中的第二段波形与调制复数序列中的第二个调制复数相乘，得到第二个调制波形；以此类推得到k个调制波形，组成调制波形序列；发送所述调制波形序列。
在上述调制方法的背景下，需要一种能够利用上述调制方法中的发射机、接收机及滤波器的同步信号发送方法以用于定时同步和频偏估计，从而不增加系统的复杂度和成本。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种同步信号发送方法及系统，根据本发明提供的第一方面，本发明提供一种同步信号发送方法，包括：
确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；
将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；
发送所述同步波形。
其中，所述确定波形序列，包括：
确定一组频率由小至大的候选波形；
确定所述候选波形的最大频率和最小频率，并确定所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形；
将所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形交替生成预设长度的波形序列。
其中，所述将所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形交替生成预设长度的波形序列，包括：
以所述最大频率对应的波形为起始或以所述最小频率对应的波形为起始。
其中，所述发送所述同步波形，包括：
将所述同步波形与调制波形相继发送。
其中，利用所述复数序列得到的同步波形具有良好的自相关性。
其中，所述复数序列是由1和-1构成的序列，以利用所述序列得到同步波形。
根据本发明提供的第二方面，本发明提供一种同步信号发送系统，包括：
波形和复数序列确定模块，用于确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；
同步波形生成模块，用于将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；
发送模块，用于发送所述同步波形。
根据本发明提供的第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面所提供的同步信号发送方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所提供的同步信号发送方法的步骤。
本发明实施例提供的一种同步信号发送方法及系统，通过设计一种同步波形，能够为调制波形提供高精度定时同步，同时不增加发射机的复杂度。
本发明实施例的好处还在于：本发明同步波形由最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，保证了同步波形信号具有这种调制方式能支持的最大带宽，从而利用该同步波形，能达到最佳的定时同步效果。其次，本发明中复数序列通过设计使同步波形具有良好的自相关性，这也提升了同步的可靠性，包括定时同步、频率同步和相位同步。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种同步信号发送方法流程示意图；
图2是本发明实施例提供的同步波形自相关性示意图；
图3是本发明实施例提供的一种同步信号发送系统结构示意图；
图4是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施例提供的一种同步信号发送方法流程示意图，如图1所示，包括：
S1、确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；
S2、将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；
S3、发送所述同步波形。
需要说明的是，本发明实施例的执行主体为发送端，可以理解的是，对于每次同步信号的发送过程，均可以采用本发明实施例提供的方法，从而在接收端能够准确接收完成定时同步。
具体的，在步骤S1中，本发明实施例首先确定一组波形序列以及一组复数序列，波形序列是由一组频率由小至大的候选波形生成，例如：候选波形为：{S1，S2，。。。，SM}，其中各段波形的频率分别为f1，f2，…，fM，满足f1<f2<…<fM。复数序列由+1、-1、+i、-i构成的序列，其中波形序列的段数预设等于复数序列的长度，在本发明实施例中以L为例进行说明。
进一步的，在步骤S2中，同步波形在时间上由L段波形构成，将所述波形序列中的第一段波形与所述复数序列中的第一个数相乘，得到同步波形的第一段；将所述波形序列中的第二段波形与复数序列中的第二个数相乘，得到同步波形的第二段；以此类推得到同步波形的第L段。
最后在S3中，将同步波形发送给接收端，以供接收端接收同步波形进行定时同步。
本发明实施例提供的一种同步信号发送方法及系统，通过设计一种同步波形，能够为调制波形提供高精度定时同步，同时不增加发射机的复杂度。
在上述实施例的基础上，所述确定波形序列，包括：
确定一组频率由小至大的候选波形；
确定所述候选波形的最大频率和最小频率，并确定所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形；
将所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形交替生成预设段数的波形序列。
具体的，本发明实施例首先会获取一组候选波形，例如：{S1，S2，。。。，SM}，可以理解的是，每段波形的频率不等，依次为f1，f2，…，fM，同时满足f1<f2<…<fM。
那么其中最大的频率即为fM，最小的频率即为f1，可以理解的是，为了提供最高的定时同步精度，本发明实施例是利用所述候选波形组成的波形序列中带宽最大的序列生成的波形序列。那么就只需要利用其中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形。
然后交替生成波形序列，波形序列中的波形段数为自预设的段数L。
在上述实施例的基础上，所述将所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形交替生成预设段数的波形序列，包括：
以所述最大频率对应的波形为起始或以所述最小频率对应的波形为起始。
可以理解的是，交替生成的波形序列会存在两种形式，一种是以所述最大频率对应的波形为起始的[SM S1 SM … S1 SM S1 SM S1]，或者是以所述最小频率对应的波形为起始的[S1 SM S1 SM … S1 SM S1 SM S1]。在上述实施例的基础上，所述将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形。
具体的，同步波形在时间上是由L段波形构成，第一段是由波形序列中的第一段波形与所述复数序列中的第一个数相乘，第二段是由波形序列中的第二段波形与所述复数序列中的第二个数相乘，以此类推，得到每一段波形，然后组成同步波形。本发明实施例采用的是+1、–1、i、-i构成的复数序列，表示为[C1 C2 … CL]，波形序列为[S1 SM S1 SM … S1 SMS1 SM S1]或[SM S1 SM … S1 SM S1 SM S1]，波形S1和SM分别表示为：
Figure BDA0002781398230000061
和
Figure BDA0002781398230000062
其中1<＝n<＝N,N表示每段波形的采样点数，Δt表示采样间隔时间。
以波形序列[S1 SM S1 SM … S1 SM S1 SM S1]为例，波形序列中的波形与复数序列中的复数依次相乘的过程可以表示为
Figure BDA0002781398230000063
Figure BDA0002781398230000064
其中1<＝n<＝N。将相乘后得到的波形首尾相继得到同步波形，表示为
Figure BDA0002781398230000065
Figure BDA0002781398230000066
在上述实施例的基础上，所述发送所述同步波形，包括：
将所述同步波形与调制波形同时发送。
在上述实施例的基础上，利用所述复数序列得到的同步波形具有良好的自相关性，所述复数序列是由1和-1构成的序列，以利用所述序列得到同步波形。
由上述实施例的内容可知，本发明实施例构造的同步波形是利用了复数序列与波形序列相乘的特性来对每段波形进行构造。
那么最优选的情景为：本发明实施例采用的是由+1和–1构成的实数序列。同步波形在时间上是包括L段，那么相应的实数序列的长度也为L。
可以理解的是，采用长度为L的由+1和–1构成的实数序列与波形序列相乘，可以使得同步波形只有一个大的自相关峰，图2是本发明实施例提供的同步波形自相关性示意图，如图2所示，通过+1和–1构成的实数序列构造的同步波形具有良好的自相关性。
可以理解的是，本发明实施例设计的同步波形是为数据波形服务的，那么在发送端发送时需要将同步波形与调制波形同时发送至接收端。
图3是本发明实施例提供的一种同步信号发送系统结构示意图，如图3所示，包括：波形和复数序列确定模块301、同步波形生成模块302和发送模块303，其中：
波形和复数序列确定模块301用于确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；
同步波形生成模块302用于将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；
发送模块303用于发送所述同步波形。
具体的如何利用波形和复数序列确定模块301、同步波形生成模块302和发送模块303进行同步信号发送可参见如图1所示的实施例，本发明实施例在此不再赘述。
图4示例了一种电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行如下方法：确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；发送所述同步波形。
本实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为一段同步波形；发送所述同步波形。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；发送所述同步波形。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种同步信号发送方法，其特征在于，包括：
确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；
将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；
发送所述同步波形。
2.根据权利要求1述的同步信号发送方法，其特征在于，所述确定波形序列，包括：
确定一组频率由小至大的候选波形；
确定所述候选波形的最大频率和最小频率，并确定所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形；
将所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形交替生成预设长度的波形序列。
3.根据权利要求2述的同步信号发送方法，其特征在于，所述将所述最大频率对应的波形和所述最小频率对应的波形交替生成预设长度的波形序列，包括：
以所述最大频率对应的波形为起始或以所述最小频率对应的波形为起始。
4.根据权利要求1所述的同步信号发送方法，其特征在于，所述发送所述同步波形，包括：
将所述同步波形与调制波形相继发送。
5.根据权利要求1所述的同步信号发送方法，其特征在于，利用所述复数序列得到的同步波形具有良好的自相关性。
6.根据权利要求5所述的同步信号发送方法，其特征在于，
所述复数序列是由1和-1构成的序列，以利用所述序列得到同步波形。
7.一种同步信号发送系统，其特征在于，包括：
波形和复数序列确定模块，用于确定波形序列和复数序列，所述波形序列由一组频率由小至大的候选波形中最大频率对应的波形和最小频率对应的波形交替生成，所述波形序列的段数等于所述复数序列的长度；
同步波形生成模块，用于将所述波形序列中的波形依次与所述复数序列中的复数相乘，得到多段波形，将所述多段波形前后相继成为同步波形；
发送模块，用于发送所述同步波形。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6一项所述同步信号发送方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6一项所述同步信号发送方法的步骤。
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