CN114374591A - 一种低复杂度的ofdm符号同步方法及同步装置 - Google Patents

一种低复杂度的ofdm符号同步方法及同步装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低复杂度的OFDM符号同步方法及同步装置，属于通信技术领域，方法包括：在发射端和接收端产生相同的训练序列；对接收端接收序列进行符号位和幅度位量化；基于2比特量化结果，采用1比特异或运算、加法运算根据量化后的接收序列和训练序列，完成接收序列与训练序列的互相关运算，得到任意时刻下接收序列和本地训练序列的相关性度量；比较所述相关性度量与同步判决门限，当所述相关性度量大于等于所述同步判决门限时，确定当前位置为起始位置。本发明将互相关计算中的乘法运算转换成按位异或运算、加法等简单计算方式，并且采用2比特非均匀量化，同步性能比传统1比特有2dB的提升，但复杂度增加较小。

Description

一种低复杂度的OFDM符号同步方法及同步装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种低复杂度的OFDM符号同步方法及同步装置。
背景技术
正交频分复用(OFDM，orthogonal frequency division multiplexing)技术是一种特殊的多载波传输方案，其核心思想是将高速数据流通过串并转换，分配到速率相对较低的若干个相互正交的子载波进行传输，具有频谱效率高、抗多径/抗频率选择性衰落能力强的特点。因此，该技术在无线局域网、移动通信等领域得到了广泛应用。OFDM系统采用IFFT和FFT实现多载波信号的调制和解调，符号同步主要用于在接收端确定每个OFDM符号的起始位置，是利用FFT进行解调的前提和基础。
目前广泛采用的符号同步大致分为两类：基于循环前缀的符号同步和基于训练序列的符号同步。其中，利用循环前缀可利用调制数据本身完成同步，在循环前缀受多径、干扰等影响时，同步性能将急剧下降；基于训练序列的符号同步，需要在发送端插入一些固定的发送符号，虽然会引入一定的系统开销，但同步性能较好。训练序列一般采用恒幅零自相关序列(如Zad-offChu序列等)，可利用其在时域和频域的恒幅特性和良好的相关特性，通过相关峰判定同步位置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低复杂度的OFDM符号同步方法及同步装置，针对传统同步方法存在大量复数乘法运算的问题，提出对同步序列采用2比特量化的方法，其中1比特用于表示符号位，1比特用于表示幅度信息，将同步序列相关运算中的乘法转化为1比特异或、加法运算，以降低同步方法的实现复杂度；同时，提出了一种优化的非均匀量化方法，用以提升同步性能。
本发明实施例的方案如下所示：
一种低复杂度的OFDM符号同步方法，所述方法包括：
在发射端和接收端产生相同的训练序列；
对接收端接收序列进行符号位和幅度位量化；
基于2比特量化结果，采用1比特异或运算、加法运算根据量化后的接收序列和训练序列，完成接收序列与训练序列的互相关运算，得到任意时刻下所述接收序列和本地训练序列的相关性度量；
比较所述相关性度量与同步判决门限，当所述相关性度量大于等于所述同步判决门限时，确定当前位置为起始位置。
在一种可选的实施例中，所述根据量化后接收序列的符号位和幅度位通过1比特异或运算、加法运算得到任意时刻下所述训练序列的相关性度量，包括：
获取接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积；
获取接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积；
获取接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积；
获取接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积；
根据所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积按照如下公式得到任意时刻下所述训练序列的相关性度量：
Figure 262717DEST_PATH_IMAGE001
Figure 8431DEST_PATH_IMAGE002
Figure 388597DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 451362DEST_PATH_IMAGE005
为任意时刻下所述训练序列的相关性度量，
Figure 905477DEST_PATH_IMAGE006
为虚部指代字母，
Figure 74290DEST_PATH_IMAGE007
为接收端接收序列的实部，
Figure 613856DEST_PATH_IMAGE008
为接收端本地训练序列的实部，
Figure 11471DEST_PATH_IMAGE009
为接收端接收序列的虚部，
Figure 54513DEST_PATH_IMAGE010
为接收端本地训练序列的虚部，m=0,1，……，L-1，L为训练序列长度；字母I表示实部，Q表示虚部，d为序列索引；
Figure 128648DEST_PATH_IMAGE011
为接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积，
Figure 889931DEST_PATH_IMAGE012
为接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积，
Figure 91236DEST_PATH_IMAGE013
为接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积，
Figure 519943DEST_PATH_IMAGE014
接收端接收序列虚部与为接收端本地训练序列虚部乘积。
在一种可选的实施例中，根据所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积得到任意时刻下所述训练序列的相关性度量包括：
获取所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位和幅度位；
对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位按位异或运算，幅度位按加法运算得到所述训练序列的相关性度量。
在一种可选的实施例中，对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位按位异或运算，包括：
按照如下公式对接收序列实部与本地训练序列实部符号位按位异或运算；
对接收序列虚部与本地训练序列虚部符号位按位异或运算；
对接收序列虚部与本地训练序列实部符号位按位异或运算；
对接收序列实部与本地训练序列虚部符号位按位异或运算：
令
Figure 968242DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 620416DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 812363DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 829997DEST_PATH_IMAGE018
；
Figure 262247DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 591597DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 259339DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 272425DEST_PATH_IMAGE022
；
其中‘
Figure 328106DEST_PATH_IMAGE023
’表示按位异或运算，
Figure 551277DEST_PATH_IMAGE024
表示符号位，
Figure 632497DEST_PATH_IMAGE025
为接收序列实部与本地训练序列实部乘积的符号位，
Figure 624723DEST_PATH_IMAGE026
为接收序列虚部与本地训练序列虚部乘积的符号位，
Figure 648043DEST_PATH_IMAGE027
为接收序列虚部与本地训练序列实部乘积的符号位，
Figure 92931DEST_PATH_IMAGE028
为接收序列实部与本地训练序列虚部乘积的符号位；
Figure 974912DEST_PATH_IMAGE029
为接收序列实部符号位，
Figure 87224DEST_PATH_IMAGE030
为本地训练序列实部符号位，
Figure 15866DEST_PATH_IMAGE031
为接收序列虚部符号位，
Figure 213629DEST_PATH_IMAGE032
为本地训练序列虚部符号位。
在一种可选的实施例中，对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的幅度位按加法运算，包括：
按照如下公式对接收序列实部与本地训练序列实部幅度位进行加法运算；
对接收序列虚部与本地训练序列虚部幅度位进行加法运算；
对接收序列虚部与本地训练序列实部幅度位进行加法运算；
对接收序列实部与本地训练序列虚部幅度位进行加法运算：
Figure 105493DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 462525DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 984904DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 794597DEST_PATH_IMAGE036
；
其中，
Figure 145944DEST_PATH_IMAGE037
表示幅度位，
Figure 108215DEST_PATH_IMAGE038
为接收序列实部与本地训练序列实部乘积的幅度位，
Figure 519605DEST_PATH_IMAGE039
为接收序列虚部与本地训练序列虚部乘积的幅度位，
Figure 551015DEST_PATH_IMAGE040
为接收序列虚部与本地训练序列实部乘积的幅度位，
Figure 516172DEST_PATH_IMAGE041
为接收序列实部与本地训练序列虚部乘积的幅度位；
Figure 723163DEST_PATH_IMAGE042
为接收序列实部幅度位，
Figure 367771DEST_PATH_IMAGE043
为本地训练序列实部幅度位，
Figure 902788DEST_PATH_IMAGE044
为接收序列虚部幅度位，
Figure 595938DEST_PATH_IMAGE045
为本地训练序列虚部幅度位。
在一种可选的实施例中，所述方法还包括发射端发送序列进行符号位和幅度位量化，包括：
获取所述发射端发送序列的实部符号位和虚部符号位；
获取所述发射端发送序列的实部幅度位和虚部幅度位。
在一种可选的实施例中，所述获取所述发射端发送序列的实部符号位和虚部符号位，包括：
当所述发射端发送序列的实部大于等于0时，其实部符号位为0，当所述发射端发送序列的实部小于0时，其实部符号位为1；
当所述发射端发送序列的虚部大于等于0时，其虚部符号位为0，当所述发射端发送序列的虚部小于0时，其虚部符号位为1。
在一种可选的实施例中，所述获取所述发射端发送序列的实部幅度位和虚部幅度位，包括：
当所述发射端发送序列的实部绝对值大于等于门限值时，所述实部幅度位为1，当所述发射端发送序列的实部绝对值小于门限值时，所述实部幅度位为0；
当所述发射端发送序列的虚部绝对值大于等于门限值时，所述虚部幅度位为1，当所述发射端发送序列的虚部绝对值小于门限值时，所述虚部幅度位为0。
在一种可选的实施例中，所述对接收端本地训练序列进行符号位和幅度位量化，包括：
获取所述接收端接收序列的实部符号位和虚部符号位；
获取所述接收端接收序列的实部幅度位和虚部幅度位。
在一种可选的实施例中，所述方法还包括获取非均匀量化的最佳门限值：
产生用于同步的训练序列
Figure 516489DEST_PATH_IMAGE046
，且
Figure 269682DEST_PATH_IMAGE047
，其中
Figure 26416DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 257677DEST_PATH_IMAGE049
分别为
Figure 32735DEST_PATH_IMAGE050
的实部和虚部，
Figure 956829DEST_PATH_IMAGE051
为训练序列的序列数；
确定门限的搜索范围为
Figure 404122DEST_PATH_IMAGE052
，搜索步进为
Figure 32549DEST_PATH_IMAGE053
；
设置门限初始值为
Figure 698933DEST_PATH_IMAGE054
，取
Figure 121824DEST_PATH_IMAGE055
，
Figure 243364DEST_PATH_IMAGE056
，其中
Figure 754111DEST_PATH_IMAGE057
为最佳幅度的搜索步进；
采用2比特量化方法，对训练序列
Figure 457756DEST_PATH_IMAGE058
进行量化得到
Figure 989231DEST_PATH_IMAGE059
，其中
Figure 191543DEST_PATH_IMAGE060
且
Figure 833877DEST_PATH_IMAGE061
其中，
Figure 188766DEST_PATH_IMAGE062
为序列
Figure 953459DEST_PATH_IMAGE063
的实部，
Figure 518433DEST_PATH_IMAGE064
序列
Figure 571315DEST_PATH_IMAGE065
的虚部，
Figure 170924DEST_PATH_IMAGE066
为门限值，
Figure 903256DEST_PATH_IMAGE067
为第一幅度映射值，
Figure 955526DEST_PATH_IMAGE068
为第二幅度映射值；
计算量化后同步序列
Figure 752712DEST_PATH_IMAGE069
的自相关函数，得到其最大峰均比
Figure 331461DEST_PATH_IMAGE070
；
根据所述最大峰均比确定所述门限值，为第一幅度映射值，为第二幅度映射值；
在一种可选的实施例中，根据所述最大峰均比确定所述门限值，包括：以
Figure 906798DEST_PATH_IMAGE071
为步进，对
Figure 446364DEST_PATH_IMAGE072
、
Figure 843979DEST_PATH_IMAGE073
范围内的映射幅度进行遍历，得到最佳的映射幅度组合为
Figure 152600DEST_PATH_IMAGE074
最佳组合
Figure 226735DEST_PATH_IMAGE075
对应的峰均比为
Figure 988018DEST_PATH_IMAGE076
；
令
Figure 189323DEST_PATH_IMAGE077
，当
Figure 352452DEST_PATH_IMAGE078
时，通过对不同门限
Figure 331909DEST_PATH_IMAGE079
下最佳幅度映射组合的峰均比进行比较，得到最佳量化参数，根据最佳量化参数确定所述门限值。
还一方面，提供了一种低复杂度的OFDM符号同步装置，所述装置包括可读存储介质，所述可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一所述的方法。
本发明实施例提供的方法至少具有以下有益效果：
本发明实施例针对基于OFDM符号同步过程中，基于训练序列的自相关或互相关存在大量乘法运算，实现复杂度过高的问题，将乘法运算转换成按位异或运算、加法等简单计算方式，避免了复杂度乘法运算；并且采用2比特非均匀量化，同步性能比传统1比特有2dB的提升，但复杂度增加较小。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种低复杂度的OFDM符号同步方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的同步方法的简化流程示意图；
图3为本发明实施例提供的最佳量化门限的搜索流程示意图；
图4为本发明实施例量化前同步训练序列波形；
图5为本发明实施例量化后同步训练序列波形；
图6为不同
Figure 846067DEST_PATH_IMAGE080
下的最大峰均比仿真结果示意图；
图7为不同量化方式的同步性能比较。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
相关技术中针对传统滑动窗相关同步方法中存在大量乘法运算，复杂度高的问题，相关技术提出了一种基于1bit量化的同步技术与实现方法，通过将互相关中的乘法运算转化成容易实现的加法运算，降低了同步算法的实现复杂度。但是，该同步方法在低信噪比条件下，性能损失较大。
利用训练序列进行同步的核心是将接收序列
Figure 848133DEST_PATH_IMAGE081
与本地训练序列
Figure 865768DEST_PATH_IMAGE082
进行互相关运算
Figure 547285DEST_PATH_IMAGE083
，其中
Figure 17581DEST_PATH_IMAGE051
表示训练序列的长度。如果接收信号中存在同步序列，则通过任意时刻下训练序列的相关性度量
Figure 295109DEST_PATH_IMAGE084
的计算可得到一个尖锐的相关峰，通过相关峰与预设门限的比较，可判定符号同步的位置。由于训练序列为复序列，因此在
Figure 432830DEST_PATH_IMAGE084
的计算过程中存在大量复数乘法运算。考虑同步过程中，上述乘法运算需要并行完成，实现复杂度过高。鉴于此，本发明实施例提供了一种低复杂度的OFDM符号同步方法及同步装置，旨在解决上述技术问题。
一方面，请一并参见图1和图2，图1为一种低复杂度的OFDM符号同步方法流程示意图，图2为本发明实施例提供的图1方法的简化流程示意图，该方法包括：
S101、在发射端和接收端产生相同的训练序列。
S102、对接收端接收序列进行符号位和幅度位量化。
S103、基于2比特量化结果，采用1比特异或运算、加法运算根据量化后的接收序列和训练序列，完成接收序列与训练序列的互相关运算，得到任意时刻下接收序列和本地训练序列的相关性度量。
S104、比较相关性度量与同步判决门限，当相关性度量大于等于同步判决门限时，确定当前位置为起始位置。
本发明实施例提供的方法至少具有以下有益效果：
本发明实施例针对基于OFDM符号同步过程中，基于训练序列的自相关或互相关存在大量乘法运算，实现复杂度过高的问题，将乘法运算转换成按位异或运算、加法等简单计算方式，避免了复杂度乘法运算；并且采用2比特非均匀量化，同步性能比传统1比特有2dB的提升，但复杂度增加较小。
以下将通过可选的实施例进一步解释和描述本发明实施例提供的方法。
S101、在发射端和接收端产生相同的训练序列。
通过训练序列可以得到准确符号同步和频偏纠正，训练序列在发送的数据帧前面含有一部分已知的码元，用于接收端的同步和信道估计。通过在发射端和接收端产生相同的训练序列，其中接收端接收序列可表示为
Figure 285248DEST_PATH_IMAGE085
Figure 242840DEST_PATH_IMAGE086
，其中，
Figure 589638DEST_PATH_IMAGE087
表示不带噪声序列信息，
Figure 581865DEST_PATH_IMAGE088
表示均值为0、方差为
Figure 339606DEST_PATH_IMAGE089
的加性高斯白噪声，需要说明的是高斯白噪声中的“白”指功率谱恒定，高斯指幅度取各种值时的概率
Figure 50073DEST_PATH_IMAGE090
是高斯函数，加性高斯白噪声在通信领域中指的是一种各频谱分量服从均匀分布（即白噪声），且幅度服从高斯分布的噪声信号。因其可加性、幅度服从高斯分布且为白噪声的一种而得名。该噪声信号为一种便于分析的理想噪声信号，实际的噪声信号往往只在某一频段内可以用高斯白噪声的特性来进行近似处理。对接收序列
Figure 934983DEST_PATH_IMAGE091
进行2比特量化。
S102、对接收端接收序列进行符号位和幅度位量化。
在一种可选的实施例中，S102包括：S1021和S1022。
S1021、获取接收端接收序列的实部符号位和虚部符号位。
在一种可选的实施例中，S1021包括：
当接收端接收序列的实部大于等于0时，其实部符号位为0，当发射端发送序列的实部小于0时，其实部符号位为1；
当接收端接收序列的虚部大于等于0时，其虚部符号位为0，当发射端发送序列的虚部小于0时，其虚部符号位为1。
进一步的，可以将接收序列
Figure 781717DEST_PATH_IMAGE091
写成
Figure 241517DEST_PATH_IMAGE092
，其中
Figure 173701DEST_PATH_IMAGE093
表示
Figure 859372DEST_PATH_IMAGE094
的实部，
Figure 826191DEST_PATH_IMAGE095
表示
Figure 925734DEST_PATH_IMAGE091
的虚部；取
Figure 610794DEST_PATH_IMAGE096
、
Figure 837507DEST_PATH_IMAGE097
的符号位。如果
Figure 658832DEST_PATH_IMAGE098
，则
Figure 929277DEST_PATH_IMAGE099
；否则
Figure 836053DEST_PATH_IMAGE100
。同样地，如果
Figure 866457DEST_PATH_IMAGE101
，则
Figure 276709DEST_PATH_IMAGE102
；否则
Figure 983634DEST_PATH_IMAGE103
。其中，
Figure 377707DEST_PATH_IMAGE104
为实部符号位，
Figure 211802DEST_PATH_IMAGE105
为虚部符号位。
S1022、获取接收端接收序列的实部幅度位和虚部幅度位。
在一种可选的实施例中，S1022包括：
当接收端接收序列的实部绝对值大于等于门限值时，实部幅度位为1，当接收端接收序列的实部绝对值小于门限值时，实部幅度位为0；
当接收端接收序列的虚部绝对值大于等于门限值时，虚部幅度位为1，当接收端接收序列的虚部绝对值小于门限值时，虚部幅度位为0。
进一步的，分别计算
Figure 7719DEST_PATH_IMAGE106
的绝对值，用1比特表示幅度信息，0表示幅度
Figure 885545DEST_PATH_IMAGE107
，1表示幅度
Figure 501334DEST_PATH_IMAGE108
且有
Figure 870611DEST_PATH_IMAGE109
。具体方式为，将
Figure 521036DEST_PATH_IMAGE110
与预设门限
Figure 304184DEST_PATH_IMAGE111
进行比较，如果
Figure 672848DEST_PATH_IMAGE112
，则
Figure 583167DEST_PATH_IMAGE113
；否则
Figure 88097DEST_PATH_IMAGE114
。同样地，如果
Figure 307726DEST_PATH_IMAGE115
，则
Figure 898107DEST_PATH_IMAGE116
；否则
Figure 612117DEST_PATH_IMAGE117
。采用2比特量化的形式，接收端接收序列的实部
Figure 237133DEST_PATH_IMAGE118
和虚部
Figure 627663DEST_PATH_IMAGE119
可分别表示为
Figure 705340DEST_PATH_IMAGE120
和
Figure 957461DEST_PATH_IMAGE121
。
在一种可选的实施例中，所述方法还包括对接收端本地训练序列进行符号位和幅度位量化。
在一种可选的实施例中，获取接收端本地训练序列的实部符号位和虚部符号位。获取接收端本地训练序列的实部幅度位和虚部幅度位。
进一步地，接收端的本地训练序列
Figure 436984DEST_PATH_IMAGE122
可以表示为
Figure 998416DEST_PATH_IMAGE123
，采用S1021所示的量化方式，可将本地训练序列的实部
Figure 828968DEST_PATH_IMAGE124
和虚部
Figure 85113DEST_PATH_IMAGE125
符号位与幅度位表示为
Figure 809355DEST_PATH_IMAGE126
和
Figure 417054DEST_PATH_IMAGE127
，其中
Figure 344690DEST_PATH_IMAGE128
分别表示
Figure 328826DEST_PATH_IMAGE129
的符号位和幅度位，
Figure 907575DEST_PATH_IMAGE130
分别表示
Figure 686175DEST_PATH_IMAGE131
的符号位和幅度位。
在一种可选的实施例中，当接收端本地训练序列的实部大于等于0时，其实部符号位为0，当接收端本地训练序列的实部小于0时，其实部符号位为1；
当接收端本地训练序列的虚部大于等于0时，其虚部符号位为0，当接收端本地训练序列的虚部小于0时，其虚部符号位为1。
进一步的，可以将本地训练序列
Figure 835528DEST_PATH_IMAGE132
写成
Figure 357776DEST_PATH_IMAGE133
，其中
Figure 791032DEST_PATH_IMAGE134
表示
Figure 740533DEST_PATH_IMAGE132
的实部，
Figure 642761DEST_PATH_IMAGE135
表示
Figure 703121DEST_PATH_IMAGE132
的虚部；取
Figure 990883DEST_PATH_IMAGE136
、
Figure 111286DEST_PATH_IMAGE137
的符号位。如果
Figure 560197DEST_PATH_IMAGE138
，则
Figure 424248DEST_PATH_IMAGE139
；否则
Figure 582828DEST_PATH_IMAGE140
。同样地，如果
Figure 202028DEST_PATH_IMAGE141
，则
Figure 734641DEST_PATH_IMAGE142
；否则
Figure 402382DEST_PATH_IMAGE143
。其中，
Figure 415469DEST_PATH_IMAGE144
为接收端本地训练序列的实部符号位，
Figure 877674DEST_PATH_IMAGE145
为接收端本地训练序列的虚部符号位。
在一种可选的实施例中，获取接收端本地训练序列的实部幅度位和虚部幅度位。
当接收端本地训练序列的实部绝对值大于等于门限值时，实部幅度位为1，当接收端本地训练序列的实部绝对值小于门限值时，实部幅度位为0；
当接收端本地训练序列的虚部绝对值大于等于门限值时，虚部幅度位为1，当接收端本地训练序列的虚部绝对值小于门限值时，虚部幅度位为0。
进一步的，分别计算
Figure 225479DEST_PATH_IMAGE146
、
Figure 696912DEST_PATH_IMAGE147
的绝对值，用1比特表示幅度信息，0表示幅度
Figure 564505DEST_PATH_IMAGE107
，1表示幅度
Figure 197611DEST_PATH_IMAGE108
且有
Figure 32712DEST_PATH_IMAGE109
。具体方式为，将
Figure 117955DEST_PATH_IMAGE148
与预设门限
Figure 964688DEST_PATH_IMAGE111
进行比较，如果
Figure 158909DEST_PATH_IMAGE149
，则
Figure 91093DEST_PATH_IMAGE150
；否则
Figure 701066DEST_PATH_IMAGE151
。同样地，如果
Figure 277672DEST_PATH_IMAGE152
，则
Figure 518161DEST_PATH_IMAGE153
；否则
Figure 265537DEST_PATH_IMAGE154
。采用2比特量化的形式，接收端本地训练序列的实部
Figure 492250DEST_PATH_IMAGE155
和虚部
Figure 313575DEST_PATH_IMAGE156
可分别表示为
Figure 849599DEST_PATH_IMAGE157
和
Figure 756375DEST_PATH_IMAGE158
。
S103、基于2比特量化结果，采用1比特异或运算、加法运算根据量化后的接收序列和训练序列，完成接收序列与训练序列的互相关运算，得到任意时刻下接收序列和本地训练序列的相关性度量。
在一种可选的实施例中，S103包括：
S1031获取接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积。
S1032获取接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积。
S1033获取接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积。
S1034获取接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积。
S1035根据所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积按照如下公式得到任意时刻下所述训练序列的相关性度量：
Figure 786779DEST_PATH_IMAGE159
Figure 462611DEST_PATH_IMAGE160
Figure 169536DEST_PATH_IMAGE161
Figure 563608DEST_PATH_IMAGE162
其中，
Figure 152632DEST_PATH_IMAGE005
为任意时刻下所述训练序列的相关性度量，
Figure 948549DEST_PATH_IMAGE006
为虚部指代字母，
Figure 560796DEST_PATH_IMAGE007
为接收端接收序列的实部，
Figure 442165DEST_PATH_IMAGE008
为接收端本地训练序列的实部，
Figure 814371DEST_PATH_IMAGE009
为接收端接收序列的虚部，
Figure 464796DEST_PATH_IMAGE010
为接收端本地训练序列的虚部，m=0,1，……，L-1，L为训练序列长度；字母I表示实部，Q表示虚部，d为序列索引；
Figure 513523DEST_PATH_IMAGE011
为接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积，
Figure 616608DEST_PATH_IMAGE012
为接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积，
Figure 526927DEST_PATH_IMAGE013
为接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积，
Figure 297436DEST_PATH_IMAGE014
接收端接收序列虚部与为接收端本地训练序列虚部乘积。
在一种可选的实施例中，根据所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积得到任意时刻下所述训练序列的相关性度量包括：
获取所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位和幅度位；
对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位按位异或运算，幅度位按加法运算得到所述训练序列的相关性度量。
在一种可选的实施例中，对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位按位异或运算，包括：
按照如下公式对接收序列实部与本地训练序列实部符号位按位异或运算；
对接收序列虚部与本地训练序列虚部符号位按位异或运算；
对接收序列虚部与本地训练序列实部符号位按位异或运算；
对接收序列实部与本地训练序列虚部符号位按位异或运算：
令
Figure 517065DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 107446DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 821456DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 446472DEST_PATH_IMAGE018
；
Figure 837002DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 914680DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 163871DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 643394DEST_PATH_IMAGE022
；
其中‘
Figure 204825DEST_PATH_IMAGE023
’表示按位异或运算，
Figure 769799DEST_PATH_IMAGE024
表示符号位，
Figure 825610DEST_PATH_IMAGE025
为接收序列实部与本地训练序列实部乘积的符号位，
Figure 159640DEST_PATH_IMAGE026
为接收序列虚部与本地训练序列虚部乘积的符号位，
Figure 157552DEST_PATH_IMAGE027
为接收序列虚部与本地训练序列实部乘积的符号位，
Figure 209821DEST_PATH_IMAGE028
为接收序列实部与本地训练序列虚部乘积的符号位；
Figure 803745DEST_PATH_IMAGE029
为接收序列实部符号位，
Figure 992281DEST_PATH_IMAGE030
为本地训练序列实部符号位，
Figure 895515DEST_PATH_IMAGE031
为接收序列虚部符号位，
Figure 435080DEST_PATH_IMAGE032
为本地训练序列虚部符号位。
在一种可选的实施例中，对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的幅度位按加法运算，包括：
按照如下公式对接收序列实部与本地训练序列实部幅度位进行加法运算；
对接收序列虚部与本地训练序列虚部幅度位进行加法运算；
对接收序列虚部与本地训练序列实部幅度位进行加法运算；
对接收序列实部与本地训练序列虚部幅度位进行加法运算：
Figure 832695DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 141316DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 215452DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 242313DEST_PATH_IMAGE036
；
其中，
Figure 175110DEST_PATH_IMAGE037
表示幅度位，
Figure 338238DEST_PATH_IMAGE038
为接收序列实部与本地训练序列实部乘积的幅度位，
Figure 848854DEST_PATH_IMAGE039
为接收序列虚部与本地训练序列虚部乘积的幅度位，
Figure 97432DEST_PATH_IMAGE040
为接收序列虚部与本地训练序列实部乘积的幅度位，
Figure 836849DEST_PATH_IMAGE041
为接收序列实部与本地训练序列虚部乘积的幅度位；
Figure 120063DEST_PATH_IMAGE042
为接收序列实部幅度位，
Figure 536001DEST_PATH_IMAGE043
为本地训练序列实部幅度位，
Figure 271876DEST_PATH_IMAGE044
为接收序列虚部幅度位，
Figure 814984DEST_PATH_IMAGE045
为本地训练序列虚部幅度位。
进一步地，对于任意时刻
Figure 952704DEST_PATH_IMAGE163
，计算相关度量
Figure 539543DEST_PATH_IMAGE164
，具体实现方式为：逐项计算
Figure 762714DEST_PATH_IMAGE165
，由于
Figure 843934DEST_PATH_IMAGE166
=
Figure 632898DEST_PATH_IMAGE167
=
Figure 531584DEST_PATH_IMAGE168
等式右端的四个乘法运算可采样符号位、幅度单独运算的方式进行。令
Figure 366685DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 110650DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 95399DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 899407DEST_PATH_IMAGE018
；分别计算
Figure 956225DEST_PATH_IMAGE169
、
Figure 503881DEST_PATH_IMAGE170
、
Figure 346066DEST_PATH_IMAGE171
、
Figure 586554DEST_PATH_IMAGE172
的符号位，具体计算方式为
Figure 130668DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 482015DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 100078DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 386834DEST_PATH_IMAGE022
，其中‘
Figure 293610DEST_PATH_IMAGE023
’表示按位异或运算；分别计算
Figure 307703DEST_PATH_IMAGE169
、
Figure 249114DEST_PATH_IMAGE170
、
Figure 441192DEST_PATH_IMAGE171
、
Figure 835264DEST_PATH_IMAGE172
的幅度信息，可直接采用加法运算进行实现，即
Figure 653048DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 183386DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 809015DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 690383DEST_PATH_IMAGE036
；考虑进位，于是
Figure 983961DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 759019DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure 417534DEST_PATH_IMAGE040
Figure 661564DEST_PATH_IMAGE041
可用2比特表示如下：
表1
Figure 696517DEST_PATH_IMAGE173
根据符号位
Figure 591660DEST_PATH_IMAGE174
和幅度位
Figure 499704DEST_PATH_IMAGE175
，将
Figure 355665DEST_PATH_IMAGE176
映射为
Figure 991046DEST_PATH_IMAGE177
，得到
Figure 475117DEST_PATH_IMAGE178
，
Figure 741013DEST_PATH_IMAGE179
；
对连续
Figure 694057DEST_PATH_IMAGE051
个相关值
Figure 336390DEST_PATH_IMAGE180
进行累加平方，得到时刻
Figure 674968DEST_PATH_IMAGE181
的相关度量
Figure 111766DEST_PATH_IMAGE182
。
S104、比较相关性度量与同步判决门限，当相关性度量大于等于同步判决门限时，确定当前位置为起始位置。
将
Figure 549176DEST_PATH_IMAGE005
与同步判决门限
Figure 729621DEST_PATH_IMAGE183
进行比较，如果
Figure 188284DEST_PATH_IMAGE184
，判断当前位置即为起始位置。
在一种可选的实施例中，门限值
Figure 61562DEST_PATH_IMAGE185
和幅度映射值
Figure 723619DEST_PATH_IMAGE107
、
Figure 442176DEST_PATH_IMAGE108
的选择包括：
步骤1：产生用于同步的训练序列
Figure 20925DEST_PATH_IMAGE186
，且
Figure 799525DEST_PATH_IMAGE187
其中
Figure 214457DEST_PATH_IMAGE124
和
Figure 736706DEST_PATH_IMAGE125
分别表示
Figure 842065DEST_PATH_IMAGE132
的实部和虚部，
Figure 916200DEST_PATH_IMAGE051
为训练序列的序列数。
步骤2：确定门限
Figure 677483DEST_PATH_IMAGE079
的搜索范围为
Figure 878788DEST_PATH_IMAGE052
，搜索步进为
Figure 41916DEST_PATH_IMAGE053
。寻找最佳门限
Figure 286953DEST_PATH_IMAGE079
的实现步骤如下：
步骤2.1：设置
Figure 801111DEST_PATH_IMAGE079
初始值为
Figure 740860DEST_PATH_IMAGE054
，取
Figure 883129DEST_PATH_IMAGE055
、
Figure 236750DEST_PATH_IMAGE056
，其中
Figure 972624DEST_PATH_IMAGE057
表示最佳幅度的搜索步进。
步骤2.2：采用本发明中提出的2比特量化方法，对训练序列
Figure 515732DEST_PATH_IMAGE058
进行量化得到
Figure 387873DEST_PATH_IMAGE059
，其中
Figure 240292DEST_PATH_IMAGE060
且
Figure 197883DEST_PATH_IMAGE188
Figure 279103DEST_PATH_IMAGE189
其中，
Figure 271330DEST_PATH_IMAGE062
为序列
Figure 294649DEST_PATH_IMAGE063
的实部，
Figure 739537DEST_PATH_IMAGE064
序列
Figure 624448DEST_PATH_IMAGE065
的虚部，
Figure 533498DEST_PATH_IMAGE079
为门限值，
Figure 337506DEST_PATH_IMAGE067
为第一幅度映射值，
Figure 659903DEST_PATH_IMAGE068
为第二幅度映射值。
步骤2.3：计算量化后同步序列
Figure 207559DEST_PATH_IMAGE190
的自相关函数，得到其峰均比
Figure 46814DEST_PATH_IMAGE070
。
步骤2.4：以
Figure 21724DEST_PATH_IMAGE057
为步进，对
Figure 831417DEST_PATH_IMAGE072
、
Figure 917184DEST_PATH_IMAGE073
范围内的映射幅度进行遍历，得到最佳的映射幅度组合为
Figure 613876DEST_PATH_IMAGE191
因此，最佳组合
Figure 25266DEST_PATH_IMAGE192
对应的峰均比为
Figure 56676DEST_PATH_IMAGE193
，即使得
Figure 10000235497494
数值最大的组合为最佳组合。
步骤3：令
Figure 684283DEST_PATH_IMAGE195
，重复执行步骤2.1~2.4，直至
Figure 876361DEST_PATH_IMAGE196
。通过对不同门限
Figure 270433DEST_PATH_IMAGE079
下最佳幅度映射组合的峰均比进行比较，得到最佳量化参数为
Figure 88217DEST_PATH_IMAGE197
当右式达到最大时的量化参数对应的门限值为最佳门限值。
以下将通过具体实施例对本发明实施例提供的方法进行说明。
本发明实施例以Zad-Off Chu序列为例，该序列的生成方式如下所示：
Figure 884134DEST_PATH_IMAGE198
其中，
Figure 512693DEST_PATH_IMAGE199
表示序列的长度，
Figure 128482DEST_PATH_IMAGE200
是一个任意数，
Figure 484377DEST_PATH_IMAGE201
是ZC序列的根指数，是一个与
Figure 134801DEST_PATH_IMAGE199
互质的正整数。本实施例根据式产生
Figure 954769DEST_PATH_IMAGE202
，
Figure 323433DEST_PATH_IMAGE203
，
Figure 155123DEST_PATH_IMAGE204
的ZC序列作为训练序列。
本发明实施例所提低复杂度同步方法的具体实现过程如附图3所示，具体实施步骤如下：
步骤1：在发射端和接收端产生相同的训练序列
Figure 784688DEST_PATH_IMAGE205
。
步骤2：接收端接收序列可表示为
Figure 879683DEST_PATH_IMAGE206
，其中
Figure 611009DEST_PATH_IMAGE207
表示均值为0、方差为
Figure 918494DEST_PATH_IMAGE208
的加性高斯白噪声。对接收序列
Figure 668144DEST_PATH_IMAGE209
进行2比特量化，具体方式如下：
步骤2.1：将接收序列
Figure 934040DEST_PATH_IMAGE209
写成
Figure 887084DEST_PATH_IMAGE210
，其中
Figure 529418DEST_PATH_IMAGE211
表示
Figure 133575DEST_PATH_IMAGE212
的实部，
Figure 570372DEST_PATH_IMAGE213
表示
Figure 932083DEST_PATH_IMAGE214
的虚部。
步骤2.2：获取
Figure 722316DEST_PATH_IMAGE106
的符号位。如果
Figure 321925DEST_PATH_IMAGE215
，则
Figure 54257DEST_PATH_IMAGE216
；否则
Figure 106527DEST_PATH_IMAGE217
。同样地，如果
Figure 697521DEST_PATH_IMAGE101
，则
Figure 886057DEST_PATH_IMAGE102
；否则
Figure 789291DEST_PATH_IMAGE103
。
步骤2.2：分别计算
Figure 328856DEST_PATH_IMAGE106
的绝对值，用1比特表示幅度信息，0表示幅度
Figure 726471DEST_PATH_IMAGE218
，1表示幅度
Figure 35092DEST_PATH_IMAGE219
。具体方式为，将
Figure 109228DEST_PATH_IMAGE110
与预设门限
Figure 667248DEST_PATH_IMAGE220
进行比较，如果
Figure 993187DEST_PATH_IMAGE221
，则
Figure 31681DEST_PATH_IMAGE222
；否则
Figure 152084DEST_PATH_IMAGE223
。同样地，如果
Figure 790876DEST_PATH_IMAGE224
，则
Figure 654927DEST_PATH_IMAGE225
；否则
Figure 282348DEST_PATH_IMAGE226
。
步骤2.3：采用2比特量化的形式，接收序列的实部
Figure 839231DEST_PATH_IMAGE227
和虚部
Figure 699740DEST_PATH_IMAGE228
可分别表示为
Figure 898640DEST_PATH_IMAGE229
和
Figure 36360DEST_PATH_IMAGE230
。
步骤3：接收端的本地训练序列
Figure 636582DEST_PATH_IMAGE231
表示为
Figure 594173DEST_PATH_IMAGE232
，采用步骤2所示的量化方式，可将本地训练序列的实部
Figure 190240DEST_PATH_IMAGE124
和虚部
Figure 182466DEST_PATH_IMAGE125
表示为
Figure 425360DEST_PATH_IMAGE233
和
Figure 135827DEST_PATH_IMAGE234
，其中
Figure 270005DEST_PATH_IMAGE235
分别表示
Figure 116738DEST_PATH_IMAGE124
的符号位和幅度位，
Figure 61692DEST_PATH_IMAGE236
分别表示
Figure 790613DEST_PATH_IMAGE237
的符号位和幅度位。请参见图4和图5，图4为本发明实施例量化前同步训练序列波形，图5为本发明实施例量化后同步训练序列波形。
步骤4：对于任意时刻
Figure 603849DEST_PATH_IMAGE238
，计算
Figure 695301DEST_PATH_IMAGE239
，具体实现方式为：
步骤4.1：逐项计算
Figure 670211DEST_PATH_IMAGE240
，由于
Figure 230636DEST_PATH_IMAGE241
Figure 581983DEST_PATH_IMAGE242
等式右端的四个乘法运算可采样符号位、幅度单独运算的方式进行。令
Figure 262363DEST_PATH_IMAGE243
，
Figure 408174DEST_PATH_IMAGE244
，
Figure 187386DEST_PATH_IMAGE245
，
Figure 342424DEST_PATH_IMAGE246
。
步骤4.1.1：分别计算
Figure 142890DEST_PATH_IMAGE247
的符号位，具体计算方式为
Figure 521919DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 915991DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 484507DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 280424DEST_PATH_IMAGE022
，其中‘
Figure 158250DEST_PATH_IMAGE023
’表示按位异或运算。
步骤4.1.2：分别计算
Figure 508460DEST_PATH_IMAGE247
的幅度信息，可直接采用加法运算进行实现，即
Figure 880667DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 531091DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 579819DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 948483DEST_PATH_IMAGE036
；考虑进位，于是
Figure 780173DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 160470DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure 255465DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 970480DEST_PATH_IMAGE041
可用2比特表示如下：
Figure 809123DEST_PATH_IMAGE248
步骤4.1.3：根据符号位
Figure 306576DEST_PATH_IMAGE249
和幅度位
Figure 306893DEST_PATH_IMAGE250
，将
Figure 509204DEST_PATH_IMAGE251
映射为
Figure 885959DEST_PATH_IMAGE252
，得到
Figure 240848DEST_PATH_IMAGE253
，
Figure 474383DEST_PATH_IMAGE254
。
步骤4.2：对连续128个相关值
Figure 39357DEST_PATH_IMAGE255
进行累加平方，得到时刻
Figure 344436DEST_PATH_IMAGE256
的相关度量
Figure 944045DEST_PATH_IMAGE257
。
步骤5：将
Figure 161530DEST_PATH_IMAGE005
与同步判决门限
Figure 213800DEST_PATH_IMAGE258
进行比较，如果
Figure 322570DEST_PATH_IMAGE259
，判断当前位置即为起始位置。
本发明实施例针对上述实施例步骤4中门限值
Figure 776685DEST_PATH_IMAGE079
和幅度映射值
Figure 633914DEST_PATH_IMAGE107
、
Figure 298114DEST_PATH_IMAGE108
的选择提出了一种优化选择的方法，实现流程如附图3所示，具体实现步骤如下：
步骤1：产生用于同步的长度为128，根指数为127的ZC训练序列
Figure 820362DEST_PATH_IMAGE260
，且
Figure 1420DEST_PATH_IMAGE261
其中
Figure 950921DEST_PATH_IMAGE124
和
Figure 102417DEST_PATH_IMAGE125
分别表示
Figure 162777DEST_PATH_IMAGE132
的实部和虚部；
步骤2：确定门限
Figure 201271DEST_PATH_IMAGE262
的搜索范围为
Figure 321674DEST_PATH_IMAGE263
，搜索步进为
Figure 694887DEST_PATH_IMAGE264
。寻找最佳门限
Figure 558937DEST_PATH_IMAGE079
的实现步骤如下：
步骤2.1：设置
Figure 638889DEST_PATH_IMAGE262
初始值为
Figure 805559DEST_PATH_IMAGE265
，取
Figure 541434DEST_PATH_IMAGE266
、
Figure 333809DEST_PATH_IMAGE267
，其中
Figure 471530DEST_PATH_IMAGE057
表示最佳幅度的搜索步进；
步骤2.2：采用本发明中提出的2比特量化方法，对训练序列
Figure 543522DEST_PATH_IMAGE058
进行量化得到
Figure 766693DEST_PATH_IMAGE268
，其中
Figure 362759DEST_PATH_IMAGE269
且
Figure 151724DEST_PATH_IMAGE271
步骤2.3：计算量化后同步序列
Figure 784830DEST_PATH_IMAGE272
的自相关函数，得到其峰均比
Figure 367734DEST_PATH_IMAGE273
；请参见图6，图6为不同
Figure 377278DEST_PATH_IMAGE079
下的最大峰均比仿真结果示意图。
步骤2.4：以
Figure 348645DEST_PATH_IMAGE274
为步进，对
Figure 152653DEST_PATH_IMAGE072
、
Figure 960203DEST_PATH_IMAGE275
范围内的映射幅度进行遍历，得到最佳的映射幅度组合为
Figure 773439DEST_PATH_IMAGE276
因此，最佳组合
Figure 599312DEST_PATH_IMAGE277
对应的峰均比为
Figure 636538DEST_PATH_IMAGE278
；
步骤3：令
Figure 56018DEST_PATH_IMAGE279
，重复执行步骤2.1~2.4，直至
Figure 282732DEST_PATH_IMAGE280
。通过不同门限
Figure 104057DEST_PATH_IMAGE079
下最佳幅度映射组合的峰均比进行比较，得到最佳量化参数为
Figure 374501DEST_PATH_IMAGE281
其中
Figure 281277DEST_PATH_IMAGE282
，
Figure 311682DEST_PATH_IMAGE283
，
Figure 987513DEST_PATH_IMAGE284
，对应的峰均比为
Figure 366542DEST_PATH_IMAGE285
。请参见图7，图7为不同量化方式的同步性能比较。
本发明实施例针对基于OFDM符号同步过程中，基于训练序列的自相关或互相关存在大量乘法运算，实现复杂度过高的问题。提出了一种基于2比特非均匀量化的简化实现方法，将乘法运算转换成按位异或、加法等简单计算方式，避免了复杂度乘法运算；同时，提出了一种优化的量化方法，采用2比特非均匀量化，同步性能比传统1比特有2dB的提升，但复杂度增加较小。
另一方面，提供了一种低复杂度的OFDM符号同步装置，装置包括可读存储介质，可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序用于执行上述任一的方法。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低复杂度的OFDM符号同步方法，其特征在于，所述方法包括：
在发射端和接收端产生相同的训练序列；
对接收端接收序列进行符号位和幅度位量化；
基于2比特量化结果，采用1比特异或运算、加法运算根据量化后的接收序列和训练序列，完成接收序列与训练序列的互相关运算，得到任意时刻下所述接收序列和本地训练序列的相关性度量；
比较所述相关性度量与同步判决门限，当所述相关性度量大于等于所述同步判决门限时，确定当前位置为起始位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据量化后接收序列的符号位和幅度位通过1比特异或运算、加法运算得到任意时刻下所述接收序列与本地训练序列的相关性度量，包括：
获取接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积；
获取接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积；
获取接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积；
获取接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积；
根据所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积按照如下公式得到任意时刻下所述训练序列的相关性度量：
Figure 183466DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure 876616DEST_PATH_IMAGE003
为任意时刻下所述训练序列的相关性度量，
Figure 547899DEST_PATH_IMAGE004
为虚部指代字母，
Figure 35513DEST_PATH_IMAGE005
为接收端接收序列的实部，
Figure 41515DEST_PATH_IMAGE006
为接收端本地训练序列的实部，
Figure 538355DEST_PATH_IMAGE007
为接收端接收序列的虚部，
Figure 64146DEST_PATH_IMAGE008
为接收端本地训练序列的虚部，m=0,1，……，L-1，L为训练序列长度；字母I表示实部，Q表示虚部，d为序列索引；
Figure 988239DEST_PATH_IMAGE009
为接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积，
Figure 215958DEST_PATH_IMAGE010
为接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积，
Figure 250910DEST_PATH_IMAGE011
为接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积，
Figure 896786DEST_PATH_IMAGE012
接收端接收序列虚部与为接收端本地训练序列虚部乘积。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积得到任意时刻下所述训练序列的相关性度量包括：
获取所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位和幅度位；
对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位按位异或运算，幅度位按加法运算得到所述训练序列的相关性度量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的符号位按位异或运算，包括：
按照如下公式对接收序列实部与本地训练序列实部符号位按位异或运算；
对接收序列虚部与本地训练序列虚部符号位按位异或运算；
对接收序列虚部与本地训练序列实部符号位按位异或运算；
对接收序列实部与本地训练序列虚部符号位按位异或运算：
令
Figure 726202DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 441217DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure 279860DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 800751DEST_PATH_IMAGE016
;
Figure 66647DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 268958DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 442451DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 921973DEST_PATH_IMAGE020
；
其中‘
Figure 234137DEST_PATH_IMAGE021
’表示按位异或运算，
Figure 127007DEST_PATH_IMAGE022
表示符号位，
Figure 307452DEST_PATH_IMAGE023
为接收序列实部与本地训练序列实部乘积的符号位，
Figure 516848DEST_PATH_IMAGE024
为接收序列虚部与本地训练序列虚部乘积的符号位，
Figure 124547DEST_PATH_IMAGE025
为接收序列实部与本地训练序列实部乘积的符号位，
Figure 301450DEST_PATH_IMAGE026
为接收序列实部与本地训练序列虚部乘积的符号位；
Figure 285587DEST_PATH_IMAGE027
为接收序列实部符号位，
Figure 349489DEST_PATH_IMAGE028
为本地训练序列实部符号位，
Figure 128089DEST_PATH_IMAGE029
为接收序列虚部符号位，
Figure 464392DEST_PATH_IMAGE030
为本地训练序列虚部符号位。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述接收端接收序列实部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列虚部乘积、接收端接收序列虚部与接收端本地训练序列实部乘积、接收端接收序列实部与接收端本地训练序列虚部乘积的幅度位按加法运算，包括：
按照如下公式对接收序列实部与本地训练序列实部幅度位进行加法运算；
对接收序列虚部与本地训练序列虚部幅度位进行加法运算；
对接收序列虚部与本地训练序列实部幅度位进行加法运算；
对接收序列实部与本地训练序列虚部幅度位进行加法运算：
Figure 111274DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 419896DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 241834DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 268696DEST_PATH_IMAGE034
；
其中，
Figure 453690DEST_PATH_IMAGE035
表示幅度位，
Figure 351238DEST_PATH_IMAGE036
为接收序列实部与本地训练序列实部乘积的幅度位，
Figure 612587DEST_PATH_IMAGE037
为接收序列虚部与本地训练序列虚部乘积的幅度位，
Figure 861165DEST_PATH_IMAGE038
为接收序列虚部与本地训练序列实部乘积幅度位，
Figure 115429DEST_PATH_IMAGE039
为接收序列实部与本地训练序列虚部乘积的幅度位；
Figure 398643DEST_PATH_IMAGE040
为接收序列实部幅度位，
Figure 299734DEST_PATH_IMAGE041
为本地训练序列实部幅度位，
Figure 301188DEST_PATH_IMAGE042
为接收序列虚部幅度位，
Figure 93564DEST_PATH_IMAGE043
为本地训练序列虚部幅度位。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对发射端发送序列进行符号位和幅度位量化，包括：
获取所述发射端发送序列的实部符号位和虚部符号位；
获取所述发射端发送序列的实部幅度位和虚部幅度位。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述发射端发送序列的实部符号位和虚部符号位，包括：
当所述发射端发送序列的实部大于等于0时，其实部符号位为0，当所述发射端发送序列的实部小于0时，其实部符号位为1；
当所述发射端发送序列的虚部大于等于0时，其虚部符号位为0，当所述发射端发送序列的虚部小于0时，其虚部符号位为1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获取非均匀量化的最佳门限值：
产生用于同步的训练序列
Figure 231284DEST_PATH_IMAGE044
，且
Figure 568855DEST_PATH_IMAGE045
，其中
Figure 526447DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 856934DEST_PATH_IMAGE047
分别为
Figure 114740DEST_PATH_IMAGE048
的实部和虚部，
Figure 885863DEST_PATH_IMAGE049
为训练序列的序列数；
确定门限的搜索范围为
Figure 330751DEST_PATH_IMAGE050
，搜索步进为
Figure 199349DEST_PATH_IMAGE051
；
设置门限初始值为
Figure 311662DEST_PATH_IMAGE052
，取
Figure 991036DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 985537DEST_PATH_IMAGE054
，其中
Figure 533193DEST_PATH_IMAGE055
为最佳幅度的搜索步进；
采用2比特量化方法，对训练序列
Figure 624646DEST_PATH_IMAGE056
进行量化得到
Figure 865134DEST_PATH_IMAGE057
，其中
Figure 159980DEST_PATH_IMAGE058
且
Figure 511327DEST_PATH_IMAGE060
其中，
Figure 191707DEST_PATH_IMAGE061
为序列
Figure 868676DEST_PATH_IMAGE062
的实部，
Figure 385239DEST_PATH_IMAGE063
序列
Figure 274698DEST_PATH_IMAGE064
的虚部;
Figure 340743DEST_PATH_IMAGE065
为门限值，
Figure 719772DEST_PATH_IMAGE066
为第一幅度映射值，
Figure 113844DEST_PATH_IMAGE067
为第二幅度映射值；
计算量化后同步序列
Figure 679430DEST_PATH_IMAGE068
的自相关函数，得到其最大峰均比
Figure 209768DEST_PATH_IMAGE069
；
根据所述最大峰均比确定所述门限值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述最大峰均比确定所述门限值，包括：以
Figure 87595DEST_PATH_IMAGE070
为步进，对
Figure 703384DEST_PATH_IMAGE071
、
Figure 75590DEST_PATH_IMAGE072
范围内的映射幅度进行遍历，得到最佳的映射幅度组合为
Figure 726015DEST_PATH_IMAGE073
最佳组合
Figure 509163DEST_PATH_IMAGE074
对应的峰均比为
Figure 877827DEST_PATH_IMAGE075
；
令
Figure 788146DEST_PATH_IMAGE076
，当
Figure DEST_PATH_IMAGE077
时，通过对不同门限
Figure DEST_PATH_IMAGE078
下最佳幅度映射组合的峰均比进行比较，得到最佳量化参数，根据最佳量化参数确定所述门限值。
10.一种低复杂度的OFDM符号同步装置，其特征在于，所述装置包括可读存储介质，所述可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求 1-9 任一所述的方法。
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