CN113179237B - 一种频率跳动的同步广播装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种频率跳动的同步广播装置，包括存储器以及耦接于存储器上的数据读取单元，所述数据读取单元上耦接有运算单元，所述运算单元根据SS/PSCH同步块与SS/FSCH同步块之间的频域映射方式计算出频偏，所述运算单元上耦接有数据交换单元，所述数据交换单元通过运算单元计算出数据交换位置并进行交换，所述数据交换单元上耦接有数据同步处理单元，所述数据同步处理单元用于决定出SS/PSCH同步块和SS/FSCH同步块的跳跃模式，本发明通过使得同步块按照一种不固定频点的模式跳跃，从而能够有效避免固定频点的干扰，从而提高了同步广播的抗干扰性，提高了用户使用体验，易于推广应用。

Description

一种频率跳动的同步广播装置
技术领域
本发明涉及广播设备技术领域，具体为一种频率跳动的同步广播装置。
背景技术
在信息爆炸的今天，随着城市建设的发展，人们对移动接收的需求不断增长以及调频接收的低成本，广播由于具有接收设备小，投资少，见效快，灵活性强这些电视设备不可取代的优点，因此越来越受到重视。
目前，现有技术中的同步广播装置通常按照一种固定频点的模式进行同步广播，但是，在实际使用过程中，固定频点易于受到干扰，从而使得广播信号较差，为此，我们提出一种频率跳动的同步广播装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使同步块按照一种不固定频点的模式跳跃从而能够有效避免固定频点被干扰的频率跳动的同步广播装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种频率跳动的同步广播装置，包括存储器以及耦接于存储器上的数据读取单元，所述数据读取单元上耦接有运算单元，所述运算单元根据SS/PSCH同步块与SS/FSCH同步块之间的频域映射方式计算出频偏，所述运算单元上耦接有数据交换单元，所述数据交换单元通过运算单元计算出数据交换位置并进行交换，所述数据交换单元上耦接有数据同步处理单元，所述数据同步处理单元用于决定出SS/PSCH同步块和SS/FSCH同步块的跳跃模式。
优选的，所述数据读取单元用于读取SS/PSCH同步块和SS/FSCH同步块。
优选的，所述SS/PSCH同步块包括同步信号TSS和小区系统信道信号PSCH，其中SS在频域叫FSS,在时域叫TSS，所述FSS和TSS均是同步信号，所述SS/PSCH同步块在系统中含有64个连续子载波，其它频点两端补零作为保护带。
优选的，所述SS/FSCH同步块在时域上占用3个OFDM符号，FSS固定为块内的第1/3个OFDM符号，PSCH为第2个符号，所述FSS和PSCH具有相同的子载波间隔。
优选的，两个所述TSS之间频偏的计算公式如下所示：MKss＝Nsc/2-Lss/2-Kss；
f0_ss＝MKss/NFFT，
其中，Nsc就是通带内公共子载波的总数，Lss是SS块内子载波的数量，Kss是从公共子载波0到SS子载波0的子载波偏移，NFFT是OFDM系统FFT/IFFT变动的点数。
优选的，所述数据同步处理单元对跳频信号的FSS进行同步处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过使得同步块按照一种不固定频点的模式跳跃，从而能够有效避免固定频点的干扰，从而提高了同步广播的抗干扰性，提高了用户使用体验，易于推广应用。
附图说明
图1为本发明的硬件架构示意图；
图2为本发明的网络架构示意图；
图3为本发明中FSS信息在频带内的分布图；
图4为本发明中跳频信号的FSS同步处理流程图。
图中：1-存储器；2-数据读取单元；3-运算单元；4-数据交换单元；5-数据同步处理单元；8-发送端；9-网络；10-接收端。
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做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。
请参阅图1-4，图示中的一种频率跳动的同步广播装置，包括存储器1以及耦接于存储器1上的数据读取单元2，所述数据读取单元2上耦接有运算单元3，所述运算单元3根据SS/PSCH同步块与SS/FSCH同步块之间的频域映射方式计算出频偏，所述运算单元3上耦接有数据交换单元4，所述数据交换单元4通过运算单元3计算出数据交换位置并进行交换，所述数据交换单元4上耦接有数据同步处理单元5，所述数据同步处理单元5用于决定出SS/PSCH同步块和SS/FSCH同步块的跳跃模式。
其中，所述数据读取单元2用于读取SS/PSCH同步块和SS/FSCH同步块。
另外，所述SS/PSCH同步块包括同步信号TSS和小区系统信道信号PSCH，其中SS在频域叫FSS,在时域叫TSS，所述FSS和TSS均是同步信号，所述SS/PSCH同步块在系统中含有64个连续子载波，其它频点两端补零作为保护带。
另外，所述SS/FSCH同步块在时域上占用3个OFDM符号，FSS固定为块内的第1/3个OFDM符号，PSCH为第2个符号，所述FSS和PSCH具有相同的子载波间隔。
另外，两个所述TSS之间频偏的计算公式如下所示：MKss＝Nsc/2-Lss/2-Kss；
f0_ss＝MKss/NFFT，
其中，Nsc就是通带内公共子载波的总数，Lss是SS块内子载波的数量，Kss是从公共子载波0到SS子载波0的子载波偏移，NFFT是OFDM系统FFT/IFFT变动的点数。
另外，所述数据同步处理单元对跳频信号的FSS进行同步处理，调频信号捕获方式按下列步骤进行：(1)ADC采集信号的速率是X,接收信号进行f0_ss跳频捕获下变频，其中MKss为SS块跳动的子载波数量，,NFFT是OFDM系统FFT/IFFT变动的点数，f0_ss＝MKss/NFFT；当下变频后进行降采样，计算出一路低采样率信号，降采样倍数M1*M2，且采样后采样率为fbs＝X/M1/M2＝x/32,此时速率很低，有利于降低搜索PSS使用的资源；
(2)当本地TSS时域序列(低采样率)与进行相关时，根据预测的频偏大小，可以考虑分段相关，克服频偏对峰值的误判，频偏越大，分段数量越多，保存时刻k相关值；
(3)计算并保存k时刻PAPR值；
(4)当有两个TSS信号时，对两个PAPR求平均值，计算公式为：
其中，TSS1和TSS2为为相邻的两个TSS信号，再判断是否超过门限TH，若超过，则记录定时点，并且记录SS块的跳动频率f0_ss并继续后续步骤，否则返回步骤(2)，k＝k+1；
(5)根据TSS1，TSS2的相位差计算频偏，首先去除TSS1，TSS2的调制信息，然后累加后共轭相乘得到，接下来去除跳频频点导致的相位跳变信息，补偿的相位，f0_ss＝Mkss/N,其中MKss是需要搬移的子载波个数，Dist_FSS2是两个TSS之间的间隔点数，，进行频偏估计，得到估计值；
(6)对进行频率补偿，得到；将本地TSS时域信号(4倍过采样)与进行滑动相关，搜索相关峰值点，其中为多级滤波器时延，这个数值可以仿真或者计算得到，取2 8；M2＝4；此时处理的速率是4*fbs；
(7)在4fbs速率下的定时点提取出两个TSS信号，分别进行FFT变换将时域信号变动到频域，然后在进行FFTSHIFT变换，得到RcvFSS1/RcvFSS2，然后和本地LocFSS进行共轭相乘，得到频域信道H,对H信号进行IFFT变换到时域削除噪声，然后变换回频域，得到去噪的频域信道信息H’；
(8)根据和首先找到物理系统信息信道PSCH的位置，把时域PSCH信号提取出来，补偿频率跳动对信号相位的影响得到，,其中：相位变动是以RcvFSS1作为基准，PSCH与RcvFSS1的距离是Dist_PSCH，RcvFSS2与RcvFSS1的距离是Dist_FSS2，根据距离计算相位的跳变大小；
(9)对相位补偿之后的信号进行FFT变换到频域，再对频域信号进行信道均衡，完成Frpsch的解调，解调出系统信息，确定信号带宽；
(10)根据得到的信号带宽，对原始信号进行低通滤波LPF处理，仅仅滤波不抽取,此时带宽内的信号全都保留，并且此时的低通滤波器保留了整个公共频带内的信号，也就是Nsc个子载波的信息均保留，再对进行频偏纠正得到，进行跳频下变频f0_ss得带，再在附近搜索原始速率X下和TSS_locW相关的峰值点，搜索范围可以参照如下其中为在X/M1下找到的峰值点，在速率X下找到峰值点为和TSS本地原始信号相关得带相关峰值点，得到精确起始点的原始信号。
工作原理：在使用时，首先，通过发送端8发送信号至网络，并由网络传输至接收端，然后，接收端将信息传至存储器1，信号信息经存储器1后由数据读取单元2读取，并传输至运算单元3，经过运算单元3计算频率的偏值后，再由数据交换单元4确定交换位置进行交换，最后，通过数据同步处理单元5对跳频进行处理，使得同步块按照一种不固定频点的模式跳跃，从而能够有效避免固定频点的干扰，从而提高了同步广播的抗干扰性，进而提高了用户使用体验。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种频率跳动的同步广播装置，其特征在于：包括存储器(1)以及耦接于存储器(1)上的数据读取单元(2)，所述数据读取单元(2)上耦接有运算单元(3)，所述运算单元(3)根据SS/PSCH同步块与SS/FSCH同步块之间的频域映射方式计算出频偏，所述运算单元(3)上耦接有数据交换单元(4)，所述数据交换单元(4)通过运算单元(3)计算出数据交换位置并进行交换，所述数据交换单元(4)上耦接有数据同步处理单元(5)，所述数据同步处理单元(5)用于决定出SS/PSCH同步块和SS/FSCH同步块的跳跃模式；
数据读取单元(2)读取存储器1的信号信息并传输至运算单元(3)，运算单元(3)计算频偏后，再由数据交换单元(4)确定交换位置进行交换，接着通过数据同步处理单元(5)对跳频进行处理；
所述SS/PSCH同步块包括同步信号TSS和小区系统信道信号PSCH，其中SS在频域叫FSS,在时域叫TSS，所述FSS和TSS均是同步信号，所述SS/PSCH同步块在系统中含有64个连续子载波，其它频点两端补零作为保护带；
两个所述SS之间频偏的计算公式如下所示：
MKss＝Nsc/2-Lss/2-Kss；
f0_ss＝MKss/NFFT，其中，Nsc就是通带内公共子载波的总数，Lss是SS块内子载波的数量，Kss是从公共子载波0到SS子载波0的子载波偏移，NFFT是OFDM系统FFT/IFFT变动的点数。
2.根据权利要求1所述的一种频率跳动的同步广播装置，其特征在于：所述数据读取单元(2)用于读取SS/PSCH同步块和SS/FSCH同步块。
3.根据权利要求2所述的一种频率跳动的同步广播装置，其特征在于：所述SS/FSCH同步块在时域上占用3个OFDM符号，FSS固定为块内的第1/3个OFDM符号，FSCH为第2个符号，所述FSS和FSCH具有相同的子载波间隔。
4.根据权利要求1所述的一种频率跳动的同步广播装置，其特征在于：所述数据同步处理单元对跳频信号的FSS进行同步处理。
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