CN119420607A 一种低轨卫星通信系统中同步码检测方法、系统及装置 （中国星网网络应用有限公司）

一种低轨卫星通信系统中同步码检测方法、本发明实施例提供了一种低轨卫星通信系档的频偏值下对输入信号流的第一接收信号进后的第三接收信号进行同步码捕获得到同步捕2获取所述低轨卫星通信系统的最大频偏范围值，对所述最大基于所述候选同步码位置，对多个时隙下的同步码数据进行针对每一分档的频偏值，将该分档的频偏值补偿到输入信号流的频偏值补偿到输入信号流的第一接收信号中，并对补偿后的第一接收信号进行同步码捕针对每一分档的频偏值，将该分档的频偏值补偿到对所述补偿后的第一接收信号进行量化处理，生成第一接收信号序对所述第一接收信号序列与本地序列进行运算得到第一运算结果；所基于所述采样时隙标识以及预设的时隙与选择系数之间的对应在所述补偿后的第一接收信号采样点的个数累积至预设长度基于所述补偿后的第一接收信号中每一采样点的值、所述压缩3针对每一第三接收信号序列，将所述第三接收信号针对所述互相关序列，按照第二预设个数将所述互相关序列读取预设的时隙与选择系数之间的对应关系表，根据所述采样时对所述补偿后的第二接收信号进行量化处理，生成第二接收信号序对所述第二接收信号序列与本地序列进行运算得到第二运算结果；所基于所述采样时隙标识以及预设的时隙与选择系数之间的对应针对各时隙下的支路数据，将各支路数据中的数据进行点对点基于所述候选同步码位置，确定每一时隙下同步码数据的滑动对各滑动窗对应的累加结果进行峰值搜索，并根据峰值搜索结果中的4分档捕获模块，用于获取所述低轨卫星通信系统的最粗补确认模块，用于利用所述初始频偏估计值对所述输入信号流的第二接搜索测频模块，用于基于所述候选同步码位置，对多个时分档捕获子模块，用于针对每一分档的频偏值，将该分频偏估计子模块，用于基于每一分档的累积相关峰，选取峰值最大第一频偏补偿单元，用于针对每一分档的频偏值，将该分档第一量化单元，用于对所述补偿后的第一接收信号进行量化第一运算单元，用于对所述第一接收信号序列与本地序列进行运算得到第一运算结第一错位选择单元，用于基于所述采样时隙标识以及预设的第一峰值搜索单元，用于对多个时隙对应的支路数据进行累积运算在所述补偿后的第一接收信号采样点的个数累积至预设长度基于所述补偿后的第一接收信号中每一采样点的值、所述压缩针对每一第三接收信号序列，将所述第三接收信号5针对所述互相关序列，按照第二预设个数将所述互相关序列读取预设的时隙与选择系数之间的对应关系表，根据所述采样时第二频偏补偿单元，用于利用所述初始频偏估计值对所述输第二量化单元，用于对所述补偿后的第二接收信号进行量化第二运算单元，用于对所述第二接收信号序列与本地序列进行运算得到第二运算结第二错位选择单元，用于基于所述采样时隙标识以及预设的第二峰值搜索单元，用于对多个时隙对应的支路数据进行累积运算针对各时隙下的支路数据，将各支路数据中的数据进行点对点基于所述候选同步码位置，确定每一时隙下同步码数据的滑动对各滑动窗对应的累加结果进行峰值搜索，并根据峰值搜索结果中的6算机程序被处理器执行时实现权利要求1_7(FastFourierTransform，快速傅里叶变换)运算并与本地同步序列进行滑动相关运算，面均有其独特的特点，而上述应用于LTE系统中的同步码检测方法主要面向地面无线网络[0007]获取所述低轨卫星通信系统的最大频偏范围值，对所述最大频偏范围值进行分8[0012]针对每一分档的频偏值，将该分档的频偏值补偿到输入信号流的第一接收信号[0015]针对每一分档的频偏值，将该分档的频偏值补偿到输入信号流的第一接收信号[0019]对多个时隙对应的支路数据进行累积运算和峰值搜索，得到该分档的累积相关[0025]可选地，所述对所述第一接收信号序列与本地序列进行[0027]针对每一第三接收信号序列，将所述第三接收信号序列与本地序列做点对点相[0028]针对所述互相关序列，按照第二预设个数将所述互相关序列中的值进行求和计9[0030]可选地，所述基于所述采样时隙标识以及预设的时隙与选择系数之间的对应关对各滑动窗口内数据进行运算得到多个第三运[0060]第一峰值搜索单元，用于对多个时隙对应的支路数据进[0069]第二峰值搜索单元，用于对多个时隙对应的支路数据进存在以及完成分档捕获所需的时隙数通常较多，使得分档捕获得到的同步码位置有所偏[0082]当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优[0086]图3为本发明实施例提供的低轨卫星通信系统中同步码检测方法的一种流程示意[0108]低轨卫星通信系统按照固定时隙长度传输控制数据及业务数据等，在下行链路时隙同步码长度有限且信噪比低，进而难以采用上文相关技术中的方式完成同步码捕获，[0109]本发明实施例采用多次捕获同步码加搜索测频的方式实现同步码的检测。如图3偿后的第一接收信号对应的第一接收信号序列与本地序列进行运算之后累加得到的结果。流的第一接收信号可以为终端的DFE(DigitalFrontEnd，数字前端)输出的数据流中的信[0119]因初始频偏估计值是基于对最大频偏范围值内不同分档的频偏值下输入信号流号流的第一接收信号进行同步码捕获，并根据捕获结果得到初始频偏估计值的实现过程，示第一接收信号序列与本地序列进行相关运算之后累加得到偏值补偿到输入信号流的第一接收信号中，并对补偿后的第一接收信号进行同步码捕获，[0135]一个例子中，对第一接收信号序列与本地序列进行的运算可以是滑动相关运次从第一接收信号序列中取出100个数据，与本地序列做点对点相乘，得到多个互相关序为：avg＝((Re{s1}+Re{s2}+…+Re{s1020})/1024+(Im{s1}+Im{s2}+…+Im{s1024})/第5个滑动窗口内第4_1027个数据进行FFT运算、对第6个滑动窗口内第5_1028个数据进行[0192]首先，从硬件的角度对本发明实施例中实现同步码检测的完整过程进行详细说[0193]参见图9，图9为本发明实施例提供的同步码捕获实现框架的一种示意图。RFIC接收的模拟信号进行模数转换得到IQ数据，将IQ数据发送给RFIF(RadioFrequency央处理器)主要完成对同步码捕获流程的控制和参数配置。本发明实施例中，CPU、硬件加速器部署于低轨卫星通信系统的通信子系统中，能够大幅缩短扩频捕获处理时延，SyncCodeCapture模块执行不同的功能分别实现分档捕获、粗补确认、搜索测频和同步捕[0197]CPU配置DFE和SyncCodeCapture的参数，比如配置DFE中滤波器的参数等、配置[0199]CPU执行粗补确认指令，根据分档捕获得到的初始频偏估计值重新配置DFE和[0201]CPU执行搜索测频指令，根据粗补确认得到的候选同步码位置配置DFE和[0206]其次，从硬件的角度对本发明实施例中SyncCodeCapture的量化功能进行详细说[0207]参见图10，图10为本发明实施例提供的量化模块实现原理框图，量化模块数据生成(FrameGenerator)四个部分。ACC为原始数据累积模块，主要用于累积预设长度(如2t个采样点)的原始数据(即经过频偏补偿的输入信号流中的接收信号)；Thcal为门限[0210]再次，从硬件的角度对本发明实施例中SyncCodeCapture的同步码相关功能进行用于实现同步码滑动相关计算。经过频偏补偿的输入信号流中的接收信号经比特压缩后，数相关结果；在频偏估计功能中，scCorrelator将相关计算后的2a个结果分为M组(2a/M=[0216]进一步的，从硬件的角度对本发明实施例中SyncCodeCapture的错位选择功能进[0221]进一步的，从硬件的角度对本发明实施例中SyncCodeCapture的时隙累积搜索功块主要包括读/写控制、加法器、峰值检测和累积求和模块，slotACC模块的输入数据为corrMux的输出数据，读/写控制逻辑以Nsample为周期通过读/写地址将数据与ACCBuffer和模块以Nsample为周期进行最大值搜索和累积求和，当slotACC模块完成所有时隙的累积[0226]进一步的，从硬件的角度对本发明实施例中SyncCodeCapture的频偏估计功能进例性的，频偏估计的串行输入采样数据以P个数据为一组，通过PMF(PartialMatching[0229]示例性的，如图15所示，图15为本发明实施例提供的频偏估计FFT运算状态转移模块(spreadAHB)作为SyncCodeCapture与CPU通信的接口，通过总线接口和结果寄存器中[0244]第一运算单元，用于对第一接收信号序列与本地序列进行运算得到第一运算结[0246]第一峰值搜索单元，用于对多个时隙对应的支路数据进[0253]第二运算单元，用于对第二接收信号序列与本地序列进行运算得到第二运算结[0255]第二峰值搜索单元，用于对多个时隙对应的支路数据进Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustryStandard