CN114884536A - 一种抗干扰时频同步方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种抗干扰时频同步方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种抗干扰时频同步方法、装置、设备及介质，涉及移动通信系统技术领域，该方法包括：获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列；对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列；检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值；基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。通过上述技术方案，本申请能够使得突发通信系统的时频同步具有较好的抗干扰能力。

Description

一种抗干扰时频同步方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及移动通信系统技术领域，特别涉及一种抗干扰时频同步方法、装置、设备及介质。
背景技术
同步是无线通信最为关键的核心，它主要包含采样同步、定时同步、载波同步等，采样同步是指在过采样系统中接收端能够实现对每一个符号的最佳采样时刻的跟踪估计，保证系统信噪比；定时同步是指接收端能够准确确定每一帧信号的起始位置，这对于突发通信系统是至关重要的一环，是实现信号到信息准确解析的保证；载波同步是指消除收、发端之间由于晶振、多普勒频移等导致的频差，保证系统稳定、可靠工作的关键。根据通信系统采用的体制，工作的模式等不同，系统对于同步的要求也不同。例如，当系统采用循环前缀进行保护时，如正交频分复用(OFDM，Orthogonal frequency domain multiplexing)和单载波频域均衡(SCFDE，Single carrier frequency domain equalization)，则会降低对定时同步的要求；当系统采用非相干接收模式时，则会降低对载波频差估计精度的要求。针对采样同步、定时同步、载波同步等不同需求，通常采用不同的方法实现。采样同步一般采用经典的Gardner算法，或者是其简化形式，如早-迟门等来实现；定时同步一般采用发送端发动特定序列来实现，例如，Barker码等；载波同步一般采用Costas环、平方环等电路实现，以及为了增大载波频差的同步范围，先采用FFT进行粗估计，再利用Costas环进行跟踪估计的改进方法等。但是，上述方法存在两个主要问题：一是环路参数对环境相对敏感，难以实现对估计精度和估计范围的合理折中；二是抗干扰能力有限，难以在干扰环境下正常工作。
针对上述问题，考虑通过发送训练序列的方法来改善同步性能，训练序列虽然会降低系统的传输效率，但以牺牲一定的传输效率为代价来提高同步的速度、精度和稳定度是十分值得的。基于训练序列的同步方法中比较有名的是Schmidl算法、Minn算法和Park算法，这些方法的基本思想都是发送端发送具有特定重复结构的训练序列，接收端计算接收信号的延时自相关，在此基础上，利用自相关峰值及其相位信息分别实现符号定时同步和载波频偏估计。但是，当系统受到干扰或者信噪比较低时，这些方法基本不再适用，这是因为干扰信号，例如，单音干扰、多音干扰、窄带干扰等，以及噪声往往会淹没延时互相关的峰值，从而会导致自相关的峰值检测失效。综上，如何能够使得突发通信系统的时频同步具有较好的抗干扰能力的问题有待进一步解决。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗干扰时频同步方法、装置、设备及介质，能够使得突发通信系统的时频同步具有较好的抗干扰能力。其具体方案如下：
第一方面，本申请公开了一种抗干扰时频同步方法，包括：
获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列；
对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列；
检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值；
基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。
可选的，所述获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列之前，还包括：
确定满足预设低频条件的第一序列片段和第二序列片段；其中，所述第一序列片段和所述第二序列片段为结构重复的不同序列片段；
基于所述第一序列片段和所述第二序列片段进行合并，以得到所述初始同步序列。
可选的，所述检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值，包括：
确定所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的目标相关函数；
基于所述目标相关函数确定出相应的相关峰值，实现定时同步；
利用相邻的所述相关峰值之间的相差进行相应的载波频差估计，以得到相应的频差值。
可选的，所述确定所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的目标相关函数，包括：
按照预设过采样倍数对所述基准扩频序列进行过采样处理，以得到过采样序列；所述预设过采样倍数与所述预设插值倍数相一致；
确定用于对所述待同步信号进行抽取采样的最佳时刻，并在所述最佳时刻下对所述待同步信号进行抽取采样，以得到相应的抽取采样信号；
确定所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的目标相关函数。
可选的，所述确定所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的目标相关函数，包括：
计算所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的相关函数；
对所述相关函数进行归一化处理，以得到所述目标相关函数。
可选的，所述基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步，包括：
对所述频差值进行取反操作，以得到相反的频差值；
利用所述相反的频差值对所述待同步信号进行频差补偿处理，以得到与所述基准扩频序列对齐的时频同步信号。
第二方面，本申请公开了一种抗干扰时频同步装置，包括：
高速扩频模块，用于获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列；
滤波处理模块，用于对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列；
载波频差估计模块，用于检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值；
时频同步模块，用于基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。
第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：
存储器，用于保存计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的所述的抗干扰时频同步方法的步骤。
第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的所述的抗干扰时频同步方法的步骤。
本申请在进行突发通信系统的时频同步时，首先获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列；对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列；检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值；基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。可见，本申请通过对初始同步序列进行高速扩频处理，以得到高速扩频序列，并对高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理以得到基准扩频序列，进而在存在干扰信号的情况下实现突发通信系统中的时频同步。由此，通过对初始同步序列进行高速扩频与成型滤波来得到基准扩频序列，通过高速扩频的特点进行低复杂度实现，又能够具有好的抗干扰能力；并且在载波频差估计中充分利用了扩频处理增益，很大程度上抑制了干扰和噪声的影响，显著提升了低信噪比和干扰条件下的定时同步和频偏估计性能。综上，本申请能够使得突发通信系统的时频同步具有较好的抗干扰能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种抗干扰时频同步方法流程图；
图2为本申请提供的进行高速扩频与预设插值倍数的成型滤波之后得到的基准扩频序列示意图；
图3为本申请提供的SNR+-20dB条件下待同步信号与基准扩频序列的目标相关函数；
图4为本申请提供的不同频偏条件下待同步信号与基准扩频序列的相关函数示意图；
图5为本申请提供的频差值估计方案示意图；
图6为本申请提供的一种具体的抗干扰时频同步方法流程图；
图7为本申请提供的不同待同步信号信噪比条件下相关函数归一化的变化曲线示意图；
图8为本申请提供的一种抗干扰时频同步装置结构示意图；
图9为本申请提供的一种电子设备结构图。
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。
基于训练序列的同步方法中比较有名的是Schmidl算法、Minn算法和Park算法，这些方法的基本思想都是发送端发送具有特定重复结构的训练序列，接收端计算接收信号的延时自相关，在此基础上，利用自相关峰值及其相位信息分别实现符号定时同步和载波频偏估计。但是，当系统受到干扰或者信噪比较低时，这些方法基本不再适用，这是因为干扰信号，例如，单音干扰、多音干扰、窄带干扰等，以及噪声往往会淹没延时互相关的峰值，从而会导致自相关的峰值检测失效。为此，本申请提供了一种抗干扰时频同步方法能够使得突发通信系统的时频同步具有较好的抗干扰能力。
本发明实施例公开了一种抗干扰时频同步方法，参见图1所述，该方法包括：
步骤S11：获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列。
在本实施例中，获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列之前，还包括：确定满足预设低频条件的第一序列片段和第二序列片段；其中，所述第一序列片段和所述第二序列片段为结构重复的不同序列片段；基于所述第一序列片段和所述第二序列片段进行合并，以得到所述初始同步序列。需要指出的是，满足预设低频条件的低频符号组成第一序列片段与第二序列片段，将第一序列片段与第二序列片段进行合并后得到初始同步序列，并进一步对初始同步序列进行高速扩频处理以得到高速扩频序列。通过上述方案，充分利用扩频序列的特点进行低复杂度实现，使得在进行突发通信系统中存在干扰的情况下能够实现时频同步。
步骤S12：对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列。
具体地，基于预设插值倍数对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列。如图2所示，为初始同步序列进行高速扩频与预设插值倍数的成型滤波之后得到的基准扩频序列。通过上述技术方案，对初始同步序列进行高速扩频与成型滤波，以得到基准扩频序列，以便于后续通过所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关峰值相差进行载波频差估计进而进行补偿，以实现时频同步。
步骤S13：检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值。
在本实施例中，检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值之前，还包括：确定所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的目标相关函数；按照预设过采样倍数对所述基准扩频序列进行过采样处理，以得到过采样序列；所述预设过采样倍数与所述预设插值倍数相一致；确定用于对所述待同步信号进行抽取采样的最佳时刻，并在所述最佳时刻下对所述待同步信号进行抽取采样，以得到相应的抽取采样信号；确定所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的目标相关函数。需要指出的是，传统的，在进行匹配滤波后，计算目标相关函数之前先得进行采样同步，基于最佳采样时刻抽取后的待同步信号再与基准扩频序列计算目标相关函数值。通过本实施例中的技术方案按照预设过采样倍数对所述基准扩频序列进行过采样处理，以得到过采样序列，并确定所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的目标相关函数，利用目标相关函数可以完成采样同步与定时同步。所述为SNR+-20dB条件下待同步信号与基准扩频序列的目标相关函数如图3所示，，可以看出目标相关函数存在明显的峰值，能够实现准确的采样同步与定时同步。上述方案无需采样同步过程，既减少了计算复杂度，同时避免了采样同步误差的影响，提高了定时同步的准确性。
需要指出的是，由于发射机和接收机之间的相对运动，在接收的信号中存在着多普勒频移，同时收发端本振不可能完全一致，这两者导致待同步信号相对于发射信号会有频率偏移。待同步信号可以表示为：
Figure BDA0003630074090000071
式中，r(n)表示为待同步信号；n＝0,1,…，a(n)为数据码元信号，c(n)为伪码信号，二者都取±1，Tc为伪码码片宽度，fd为多普勒频移，θ为随机相位，w(n)为高斯白噪声信号。由上式可知，当待同步信号伪码与本地信号伪码相差码片数为i时，伪码相关输出R为：
Figure BDA0003630074090000072
在一个伪码周期内，a(n)的极性不发生变化，当待同步信号伪码与本地信号伪码完全对齐时，得到相关峰的最大值，相关峰的最大值可以表示为：
Figure BDA0003630074090000073
由于Tc＞fd，sin(πfdTc)≈πfdTc，可得：
R(fd)＝sin c(fdNTc)；
不同频偏条件下待同步信号与基准扩频序列的相关函数如图4所示，可以看出，其峰值会受到频偏的影响，且频偏越大，其峰值会减弱，但是当频偏远远小于采样频率时，其影响较小。
在本实施例中，检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值，包括：基于所述目标相关函数确定出相应的相关峰值；利用相邻的所述相关峰值之间的相差进行相应的载波频差估计，以得到相应的频差值。假设第一个峰值表示为：
Figure BDA0003630074090000081
此时，待同步信号与基准扩频序列严格对齐。类似地，相邻峰值可以表示为：
Figure BDA0003630074090000082
为了分析的方便，忽略噪声的影响，可以得到：
Figure BDA0003630074090000083
系统收发端之间的频差值估计为：
Figure BDA0003630074090000084
通过上述技术方案进行频差值估计，以便于后续通过频差值对所述待同步信号进行时频同步处理。
步骤S14：基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。
具体地，对所述频差值进行取反操作，以得到相反的频差值；利用所述相反的频差值对所述待同步信号进行频差补偿处理，以得到与所述基准扩频序列对齐的时频同步信号。频差值估计方案如图5所示，可以看出，本发明所提的频偏估计方案充分利用了扩频处理增益，很大程度上抑制了干扰和噪声的影响，显著提升低信噪比和干扰条件下的频偏估计性能。
可见，本申请通过对初始同步序列进行高速扩频处理，以得到高速扩频序列，并对高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理以得到基准扩频序列，进而在存在干扰信号的情况下实现突发通信系统中的时频同步。由此，通过对初始同步序列进行高速扩频与成型滤波来得到基准扩频序列，通过高速扩频的特点进行低复杂度实现，又能够具有好的抗干扰能力；并且在载波频差估计中充分利用了扩频处理增益，很大程度上抑制了干扰和噪声的影响，显著提升了低信噪比和干扰条件下的定时同步和频偏估计性能。综上，本申请能够使得突发通信系统的时频同步具有较好的抗干扰能力。
参见图6所示，本发明实施例公开了一种抗干扰时频同步方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步说明和优化。
步骤S21：获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列。
步骤S22：对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列。
步骤S23：计算所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的相关函数，并对所述相关函数进行归一化处理，以得到所述目标相关函数。
需要指出的是，峰值检测是实现采样同步和定时同步的关键一环。不失一般性，峰值检测的基本思路是以某一门限值为依据，实现区域范围内的最大值检测来代替全局最大值检测，因此，门限值的选取十分关键。门限值取值过大，会导致漏检概率增大，门限值取值过小，会导致误检概率增大。可以看出，尽管待同步信号与基准扩频序列之间的相关函数峰值十分明显，但是若根据相关函数的绝对值来设定参考门限值来进行峰值检测，但是相关函数的绝对值大小受到待同步信号信噪比的影响波动起伏大，因此难以保证峰值检测的准确性。针对上述问题，对相关函数进行归一化减少信噪比的影响是提升峰值检测准确性必须解决的关键一环。待同步信号与基准扩频序列的相关函数可以等效表示为：
Rcross＝|rvector×cvector|；
其中，rvector＝[rk,rk+1,…,rk+N-1]表示待同步信号向量，cvector＝[c1,c2,…,cN]T表示基准扩频序列向量。根据向量乘积
|rvector×cvector|≤|rvector|×|cvector|；
等式当且仅当向量rvector与cvector方向一致时成立。因此，归一化函数为
Figure BDA0003630074090000101
如图7所示，给出了不同待同步信号信噪比条件下相关函数归一化的变化曲线，可以看出通过上述技术方案可以很好的解决峰值检测的门限设置问题。
步骤S24：检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值。
步骤S25：基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。
可见，在本实施例中通过将所述相关函数进行归一化以得到目标相关函数，可以解决峰值检测的门限设置问题，避免了待同步信号相关函数的绝对值大小受到待同步信号信噪比的影响波动起伏大，因此难以保证峰值检测的准确性的问题。
参见图8所示，本申请实施例公开了一种抗干扰时频同步装置，包括：
高速扩频模块11，用于获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列；
滤波处理模块12，用于对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列；
载波频差估计模块13，用于检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值；
时频同步模块14，用于基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。
可见，本申请通过对初始同步序列进行高速扩频处理，以得到高速扩频序列，并对高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理以得到基准扩频序列，进而在存在干扰信号的情况下实现突发通信系统中的时频同步。由此，通过对初始同步序列进行高速扩频与成型滤波来得到基准扩频序列，通过高速扩频的特点进行低复杂度实现，又能够具有好的抗干扰能力；并且在载波频差估计中充分利用了扩频处理增益，很大程度上抑制了干扰和噪声的影响，显著提升了低信噪比和干扰条件下的定时同步和频偏估计性能。综上，本申请能够使得突发通信系统的时频同步具有较好的抗干扰能力。
在一些具体实施例中，所述抗干扰时频同步装置还包括：
序列片段确定模块，用于确定满足预设低频条件的第一序列片段和第二序列片段；其中，所述第一序列片段和所述第二序列片段为结构重复的不同序列片段；
初始同步序列确定模块，用于基于所述第一序列片段和所述第二序列片段进行合并，以得到所述初始同步序列。
在一些具体实施例中，所述滤波处理模块12，具体用于：基于预设插值倍数对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列。
在一些具体实施例中，所述载波频差估计模块13，具体包括：
目标相关函数确定单元，用于确定所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的目标相关函数；
相关峰值确定单元，用于基于所述目标相关函数确定出相应的相关峰值；
频差值确定单元，用于利用相邻的所述相关峰值之间的相差进行相应的载波频差估计，以得到相应的频差值。
在一些具体实施例中，所述时频同步模块14，具体包括：
频差取反单元，用于对所述频差值进行取反操作，以得到相反的频差值；
频差补偿单元，用于利用所述相反的频差值对所述待同步信号进行频差补偿处理，以得到与所述基准扩频序列对齐的时频同步信号。
图9所示为本申请实施例提供的一种电子设备20。该电子设备20，具体还可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的抗干扰时频同步方法中的相关步骤。另外，本实施例中的电子设备20具体可以为电子计算机。
本实施例中，电源23用于为电子设备20上的各硬件设备提供电压；通信接口24能够为电子设备20创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本申请技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。
另外，存储器22作为资源储存的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等，其上所存储的资源可以包括操作系统221，计算机程序222等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
其中，操作系统221用于管理与控制电子设备20上的各硬件设备以及计算机程序222其可以是Windows Server、Netware、Unix、Linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备20执行的抗干扰时频同步方法的计算机程序外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。
进一步的，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的抗干扰时频同步方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
最后，还需要说明的是，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种抗干扰时频同步方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种抗干扰时频同步方法，其特征在于，包括：
获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列；
对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列；
检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值；
基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。
2.根据权利要求1所述的抗干扰时频同步方法，其特征在于，所述获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列之前，还包括：
确定满足预设低频条件的第一序列片段和第二序列片段；其中，所述第一序列片段和所述第二序列片段为结构重复的不同序列片段；
基于所述第一序列片段和所述第二序列片段进行合并，以得到所述初始同步序列。
3.根据权利要求1所述的抗干扰时频同步方法，其特征在于，所述检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值，包括：
确定所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的目标相关函数；
基于所述目标相关函数确定出相应的相关峰值，实现定时同步；
利用相邻的所述相关峰值之间的相差进行相应的载波频差估计，以得到相应的频差值。
4.根据权利要求3所述的抗干扰时频同步方法，其特征在于，所述确定所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的目标相关函数，包括：
按照预设过采样倍数对所述基准扩频序列进行过采样处理，以得到过采样序列；所述预设过采样倍数与所述预设插值倍数相一致；
确定用于对所述待同步信号进行抽取采样的最佳时刻，并在所述最佳时刻下对所述待同步信号进行抽取采样，以得到相应的抽取采样信号；
确定所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的目标相关函数。
5.根据权利要求4所述的抗干扰时频同步方法，其特征在于，所述确定所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的目标相关函数，包括：
计算所述过采样序列与所述抽取采样信号之间的相关函数；
对所述相关函数进行归一化处理，以得到所述目标相关函数。
6.根据权利要求1至5任一项所述的抗干扰时频同步方法，其特征在于，所述基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步，包括：
对所述频差值进行取反操作，以得到相反的频差值；
利用所述相反的频差值对所述待同步信号进行频差补偿处理，以得到与所述基准扩频序列对齐的时频同步信号。
7.一种抗干扰时频同步装置，其特征在于，包括：
高速扩频模块，用于获取初始同步序列，并按照预设扩频倍数对所述初始同步序列进行相应的高速扩频处理，以得到高速扩频序列；
滤波处理模块，用于对所述高速扩频序列以成型滤波过采样的倍数进行过采样处理，以得到基准扩频序列；
载波频差估计模块，用于检测所述基准扩频序列与接收到的由发射机发送的待同步信号之间的相关函数峰值实现定时同步，基于相关峰值之间的相差实现载波频差估计，以得到相应的频差值；
时频同步模块，用于基于所述频差值对所述待同步信号进行时频同步处理，以实现突发通信系统收、发之间的时频同步。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于保存计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至6任一项所述的抗干扰时频同步方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的抗干扰时频同步方法的步骤。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104779993A (zh) * 2015-04-16 2015-07-15 西安电子科技大学 基于频域均衡的深空测控系统及方法
US9112593B1 (en) * 2015-01-09 2015-08-18 Innowireless Co., Ltd. Apparatus and method for compensating for timing offset in spread spectrum system
WO2015139171A1 (zh) * 2014-03-17 2015-09-24 华为技术有限公司 同步方法、接收端及发送端
CN107124252A (zh) * 2017-06-30 2017-09-01 重庆邮电大学 含残余频偏的同步ds‑cdma信号伪码序列盲估计
CN109756968A (zh) * 2019-01-25 2019-05-14 北京睿信丰科技有限公司 单载波扩频系统的精确同步定时方法及精确同步定时装置
CN112671431A (zh) * 2020-12-22 2021-04-16 中国人民解放军国防科技大学 基于部分扩频同步序列的同步方法、装置、设备及介质
CN112804182A (zh) * 2021-04-12 2021-05-14 中国人民解放军国防科技大学 一种多载波扩频方法及其应用的通信方法和相关装置
CN113315733A (zh) * 2021-07-13 2021-08-27 中国人民解放军国防科技大学 一种时频同步方法、通信系统及存储介质
CN113518051A (zh) * 2021-09-14 2021-10-19 中国人民解放军国防科技大学 多载波扩频通信系统的信号接收方法、装置、设备及介质

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015139171A1 (zh) * 2014-03-17 2015-09-24 华为技术有限公司 同步方法、接收端及发送端
US9112593B1 (en) * 2015-01-09 2015-08-18 Innowireless Co., Ltd. Apparatus and method for compensating for timing offset in spread spectrum system
CN104779993A (zh) * 2015-04-16 2015-07-15 西安电子科技大学 基于频域均衡的深空测控系统及方法
CN107124252A (zh) * 2017-06-30 2017-09-01 重庆邮电大学 含残余频偏的同步ds‑cdma信号伪码序列盲估计
CN109756968A (zh) * 2019-01-25 2019-05-14 北京睿信丰科技有限公司 单载波扩频系统的精确同步定时方法及精确同步定时装置
CN112671431A (zh) * 2020-12-22 2021-04-16 中国人民解放军国防科技大学 基于部分扩频同步序列的同步方法、装置、设备及介质
CN112804182A (zh) * 2021-04-12 2021-05-14 中国人民解放军国防科技大学 一种多载波扩频方法及其应用的通信方法和相关装置
CN113315733A (zh) * 2021-07-13 2021-08-27 中国人民解放军国防科技大学 一种时频同步方法、通信系统及存储介质
CN113518051A (zh) * 2021-09-14 2021-10-19 中国人民解放军国防科技大学 多载波扩频通信系统的信号接收方法、装置、设备及介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王天雄;杨万君;: "一种突发扩频通信下的低复杂度快速同步方法", 计算机仿真, no. 11 *

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