CN102404071B - 同步训练符号块编码调制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种同步训练符号块编码调制方法和装置，该方法包括：序列生成步骤，生成周期为p的似最佳自相关二元序列；码块生成步骤，将该似最佳自相关二元序列进行间隔为M比特的差分编码，其中前M个差分编码比特为预置比特；线性调制步骤，将差分编码得到的序列作为同步码序列线性调制到复数平面上的两个点a，b，且a＝-b。一种同步训练符号块编码调制方法和装置，以简化编码调制方法。本发明同步训练符号块编码调制方法可以简化编码调制过程。

Description

同步训练符号块编码调制方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其是一种同步训练符号块编码调制方法和装置。
背景技术
在当前的无线和有线通信***中，单载波符号线性调制由于其成熟性、简便性和在某些信道下的高速率特性，依然占据着重要的通信***市场份额，并且在不同的通信和电讯领域仍然被不同的通信标准协议所采纳。例如在地面有线数字电视、卫星数字电视，微波中继链路，(卫)星地(面)TDMA(时分多址)分组通信等诸多连续或者分组数据业务中，都采用了这种单载波、线性调制(含QPSK，QAM，或者带差分编码的QPSK，QAM)的发射***。这种***发射信号的主要特点是发端以单个符号顺序发送，如图1所示，每一个符号都被调制到一个固定的单载波上，该载波信号被发送。
在当前的各类***中，视业务需求的不同，各类***使用了不同的同步方法。在诸多同步方法中，使用训练序列的方法因其灵活、可靠、能够在较低信噪比和恶劣信道条件下完成同步(或者粗略同步)而得到广泛的应用，比如在TDMA的GSM***之中，就使用了同步训练序列来完成同步。不同的同步训练序列的特点不同，经过精心设计的同步训练序列可以把多种被信道和噪声的影响耦合在一起的同步参数巧妙的分开，从而使得各个同步参数(定时误差，帧位置判定，频偏估计与相偏估计等)能够基本分离，便于各个同步参数独立的进行检测和纠正。
由上所述可知，同步训练序列的格式和信号设计是依赖训练序列的同步***中的关键问题，一个经过良好设计的同步训练符号序列，可以帮助接收端比较轻松的完成同步总体任务，或者能够完成大部分参数的快速粗捕，便于后续的同步环路快速收敛。
在当前的无(有)线通信***中，普遍采用一些熟知的训练序列，比如OFDM(正交频分复用)***中的前导(Preamble)序列，WCDMA中的同步信道中的同步-扩频序列，但得到这些同步训练序列的方法比较复杂，且都有一些共同的缺点，比如，在规定了同步符号之后，***所能纠正的最大定时和频率偏差便被确定，在特别大的频率偏差的情况下，同步序列的定时和频率纠偏功能将不能正常工作。
比如，在某些卫星TDMA***中，使用双周期的同步符号，每周期长度为N，此时如果频率偏差比较大(比如达到了符号速率的20％～30％)，那么使用传统的相关方法，相关峰可能不会出现，很难进行精确的符号同步和帧同步，而即使出现了相关峰，利用双周期结构的特性，也只能估计1/2N的频偏，超过这个频率偏差，频率估计将会出现问题。为了***能够正常工作，有必要对最大频率偏移进行硬性的限制，这就对收发端的晶体振荡器和数字振荡器等器件提出了很高的要求。
另外，如果***可能出现的最大频偏发生变化(比如变大)，或者通信标准规定的最大允许频偏发生变化(比如变大)，已经设计好的同步符号很难再进行调整以适应这种变化。
为此，需要设计一种编码简单同步训练符号。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种同步训练符号块编码调制方法和装置，以简化编码调制过程。
为解决以上技术问题，本发明还提供了一种同步训练符号块编码调制方法，该方法包括：
序列生成步骤，生成周期为p的似最佳自相关二元序列；
码块生成步骤，将该似最佳自相关二元序列进行间隔为M比特的差分编码，其中前M个差分编码比特为预置比特；
线性调制步骤，将差分编码得到的序列作为同步码序列线性调制到复数平面上的两个点a，b，且a＝-b。
进一步地，所述序列生成步骤具体包括：根据公式依次对c＝0，1，2，3...(p+2L-2)，(p+2L-1)进行模幂运算，依次得到该似最佳自相关二元序列的p+2L个比特，其中，p和L为预先设置。
进一步地，所述码块生成步骤具体包括：在M级移位寄存器中预置M个比特；
将M级移位寄存器中比特左移一级，左移出的比特进入同步码块寄存器，并依次与所述似最佳自相关二元序列的下一个比特进行异或，将异或结果送入M级移位寄存器的右端；循环执行该步骤p+2L次，直至c＝p+2L-1，最终得到M+p+2L个同步码块比特。
进一步地，M是发端根据预检测的最大频偏值预先设置的，预检测的频偏值越大，M值越小。
进一步地，p是根据信噪比环境和信道条件预先设置的，L是根据收端检测窗口半带长度设置的。
进一步地，线性调制的方法为正交相移键控(QPSK)、正交振幅调制(QAM)、带差分编码的QPSK、或带差分编码的QAM。
为解决以上技术问题，本发明还提供了一种同步训练符号块编码调制装置，该装置包括：
序列生成单元，用于根据数列an n生成周期为p的似最佳自相关二元序列；
码块生成单元，与所述序列生成单元连接，用于将预置的M个比特与该似最佳自相关二元序列一起进行间隔为M的差分编码，以及将所述M个预置比特和差分编码结果组成同步码块；
线性调制单元，与所述序列生成单元连接，将差分编码得到的序列作为同步码序列线性调制到复数平面上的两个点a，b，且a＝-b。
进一步地，所述序列生成单元具体包括：计数器及与该计数器连接的模幂运算器，所述计数器用于从0开始逐步累加1直到p+2L-1，并将计数值c输出至模幂运算器；
所述模幂运算器，用于根据公式对计数器输出的各个c值进行模幂运算，依次得到所述似最佳自相关二元序列的p+2L个比特。
进一步地，所述差分编码单元包括：
移位寄存器，其比特位数为M，用于预置M个比特，并依次将最左端的比特输出至同步码块寄存器和异或器；
异或器，用于将所述移位寄存器最左端的比特依次与序列生成单元生成的似最佳自相关二元序列的下一个比特进行异或，并将得到异或结果输入所述移位寄存器的最右端；
同步码块寄存器，用于寄存所述移位寄存器输入的比特，最终得到p+2L+M个比特。
进一步地，M是发端根据预检测的最大频偏值预先设置的，预检测的频偏值越大，M值越小。
进一步地，p是根据信噪比环境和信道条件预先设置的，L是根据为收端检测窗口半带长度设置的。
本发明同步训练符号块编码调制方法、装置的编码调制方法易于实现，能有效简化编码调制过程，可以在数据帧中独立***可以灵活配置的同步符号块，还可适用于低信噪比、具有较恶劣信道、收发端载波存在超大频偏的***环境。
附图说明
图1是单载波连续符号线性调制示意图；
图2是本发明同步训练符号块编码调制方法的示意图；
图3是本发明同步符号块示意图；
图4是M个预置比特在M级移位寄存器中的放置位置示意图；
图5是一种预置M个比特的参考电路示意图；
图6是收发双发约定的一个QPSK示意图；
图7是同步训练符号块编码调制方法的实施例示意图；
图8是同步训练符号块编码调制装置的实施例示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明同步训练符号块编码调制方法包括如下步骤：
步骤201：生成周期为p的似最佳自相关二元序列；
素域(GF(p))上周期为p的似最佳周期自相关二元序列(也称为几乎理想的自相关二元序列)，这些序列是GF(p)上的差集或者几乎差集序列，其方法有很多种，优选地，可采用模幂运算的方法实现。
数列的项数N及周期p可以灵活设置。其中，周期p可以根据不同的信噪比环境和信道条件设置。项数N根据p和收端检测窗口半带长度L设置，N＝p+2L。
优选地，步骤201包括以下步骤：
201a)发端设置一个计数器c，将该计数器从0开始逐步累加1，一直加到p+2L-1；
201b)对于每一个计数器的值(从0开始直到p+2L-1)，发射端将计算如下值得到一个比特；
所有模幂运算结果依次排列将组成周期为p的似最佳自相关二元序列，也即，这周期为p的二元序列为有限域GF(p)上的(几乎)差集序列。
步骤202：将该似最佳自相关二元序列进行间隔为M比特的差分编码，其中前M个差分编码比特为预置比特；
差分编码可以通过异或实现。具体地，该步骤包括：
202a)在M级移位寄存器中预置M个比特；
发端使用一个任意的伪随机比特发生器PSBG来产生M个预置比特，或者使用预先规定的M个比特来产生M个预置比特，这M个比特被送入一个长M级的(比特)移位寄存器如图4所示；
优选地，采用另一个移位寄存器的异或结果作为M级移位寄存器的预置比特，从而不断自动产生新的预置比特，举例说明：如图5所示，在11级移位寄存器中预置11比特，如初始状态从左至右设置为(1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0)，将最右端比特与第n(如第9个)个寄存单元的比特进行异或，当每一次移位寄存器异或生成一个新的比特，就被顺序的自右致左送入M位移位寄存器的右端及移位寄存器的最左端，同时移位寄存器向右移动一级。
202b)将M级移位寄存器中比特左移一级，左移出的比特进入同步码块寄存器，并依次与二元序列的下一个比特(也即当前模幂运算结果)进行异或，进而将异或结果送入M级移位寄存器的右端；
该步骤可以描述为：将模幂运算结果与移位寄存器的最左端比特进行异或；移位寄存器比特左移一级，左移出的比特进入同步码块寄存器，异或结果送入移位寄存器右端。
可理解地，该步骤的描述侧重于异或及左移后导致的比特位置改变的结果，而非操作的先后顺序。
值得注意的是，模幂运算、左移、异或等操作的频率是一致的。
202c)循环执行步骤202b)p+2L，直至c＝p+2L-1，最终得到M+p+2L个同步码块比特。
可见，在计数器遍历了0，1，2，…，p+2L-1这p+2L个值之后，模幂运算也已经进行了p+2L次操作，得到了p+2L个异或结果，而M级移位寄存器中的M预置比特及p+2L个异或结果均被送入同步码块寄存器，最终得到M+p+2L个同步码块比特。
步骤203：将差分编码得到的序列作为同步码序列线性调制到复数平面上的两个点a，b，且a＝-b。
a＝-b，也即该两点在复数平面内关于原点对称。
线性调制的方法可以为QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)，或者带差分编码的QPSK，QAM。
以QPSK为例，该发端将此M+p+2L个比特经过一个调制映射，映射到一个任意的QPSK(4相移相键控)星座图的任意一个对角线上，即，如果假定该QPSK的调制星座图在复数平面上是 ，e(π+φ)i，四个点，这里的φ是任意的星座图初始相位([0，2π]任意，由收发双方共同约定)，那么对于任一个同步码块比特x(x取值为0或者1)，使用如下的两个公式的任意一个(收发双发约定好)，进行调制：
或者
经过调制后，最终得到的同步符号块如图3所示，由M+2L+p个调制符号组成，发送时按照自左至右的顺序将M+2L+p个符号全部发送出去。
这些同步符号构成一个独立块，可以很方便的***到数据帧的任何地方。
具体地编码调制过程如图6所示：
在图中，c是一个计数器，从0开始，直到p+2L-1，对计数器的每一个值都进行一个求模幂运算；生成的0或1比特与一个长度为M的移位寄存器的最左端比特进行异或，随后进行异或运算之后的比特从M级移位寄存器最右端送入，并且此时M级移位寄存器左移一比特，最左端比特进入同步码块寄存器，同步码块寄存器总长度为M+p+2L。在编码开始之前，M级移位寄存器被随机或者伪随机比特预置。最终效果是同步码块寄存器的前M个比特就是前述M位移位寄存器初始状态位，而同步码块的第M+1比特即是c＝0时的异或输出值x，同步码块的第M+2比特即是c＝1时的异或输出值x，以此类推......。同步码块在送入线性调制器之后，被调制到复数平面上关于原点对称的两点上。
本发明方案可以通过M、L和p的灵活设置适用于不同的***环境，如根据信噪比环境和信道条件、收端检测窗口长度及频偏范围等进行灵活设置。
具体地，收发双方按照事先约定(或者开机时的协商，或者通信过程中的协商)，共同约定好同样的可配置参数p，L，M，各自保留在各自的***中；在该实施例中，p，L，M这三个参数全部可配置，也构成了本发明“可配置”概念的核心。
以下对各个可配置参数进行说明：
1)参数M
收端和发端因为器件差异、多普勒效应等可能存在较大的频偏，针对不同的最大频偏，就需要有不同的频偏捕获范围，另外还需要频偏估计精度足够高，本发明可以通过配置M使得本发明方案可以适用于不同的频偏，提供足够的抗频偏能力。
本发明可将参数M的取值配置为和收发两端最大允许出现的，或者最大可能出现的载波频率偏移Δfmax有关，一般地，如果假定基带符号的速率为BS符号/秒，载波频率偏移Δfmax单位为Hz，那么归一化载波频偏为同步码块在理论上最大可以检测的频偏满足下式：
| &Delta; f max | < B S 2 M
也即，理论上可检测的最大频偏为最大符号速率的1/2M，这里如果M取得越小，那么频偏检测的范围越大，当最小M＝1时，当前的同步码块理论上可以检测不大于1/2基带速率的超大频偏，例如，在49.2M的基带速率下，我们理论上可以检测不大于24.6MHz的频率偏移。但是，在满足检测范围的所有M中，如果M太小，那么频偏的估计精度将会下降。优选地采用以下公式确定M：
其中，Δfmax为***预检测的最大频偏值，换言之，即***将会出现的最大频偏值或者***规定的最大允许频偏值，BS为基带符号速率，单位为符号/秒，表示向下取整。
2)参数L
同步码块的收端需要利用一个检测窗口进行检测，为了确保足够大的成功检测概率，同时尽量降低漏检概率和虚警概率，检测窗口应该尽可能长一点，但是过长的检测窗口将会导致硬件和软件的复杂度大幅度增加，本发明可以通过灵活地设置参数L的值与设定不同大小检测窗口的收端相适应。
L为收端检测窗口半带长度，其大小可以灵活配置，一倍基带符号速率下收端检测窗口的长度为2L+1，两倍速率下收端检测窗口的长度为4L+1，相应地，n倍速率下收端检测窗口的长度为2nL+1。L取值的较大，可以抑制收端检测的旁瓣，在微波信道下，优选地，取L＝10到15，同时，为了在某些特殊多径信道下进行多径搜索，L的取值可以更大，最大可以达到p-1。
3)参数p
本发明通过设置参数p可以改变同步码块的长度，从而改变最终累积基带信号有效能量的大小，对抗不同的信噪比环境和信道条件。
参数p为二元序列周期，可以进行灵活配置，为了提高相关性，优选地，p取值为奇素数，例如，从p＝31开始，如下的所有取值都是可以的：
31    37   41   43   47   53   59   61
67    71   73   79   83   89   97   101
103   107  109  113  127  131  137  139
149   151  157  163  167  173  179  181
191   193  197  199  211  223  227  229
233   239  241  251  257  263  269  271
277   281  283  293  307  311  313  317
331   337  347  349  353  359  367  373
379   383  389  397  401  409  419  421
431   433  439  443  449  457  461  463
467   479  487  491  499  503  509  521
523   541  547  557  563  569  571  577
587   593   599   601   607   613   617   619
631   641   643   647   653   659   661   673
677   683   691   701   709   719   727   733
739   743   751   757   761   769   773   787
797   809   811   821   823   827   829   839
853   857   859   863   877   881   883   887
907   911   919   929   937   941   947   953
967   971   977   983   991   997   1009  1013
1019  1021  1031  1033  1039  1049  1051  1061
1063  1069  1087  1091  1093  1097  1103  1109
1117  1123  1129  1151  1153  1163  1171  1181
1187  1193  1201  1213  1217  1223  1229  1231
1237  1249  1259  1277  1279  1283  1289  1291
1297  1301  1303  1307  1319  1321  1327  1361
1367  1373  1381  1399  1409  1423  1427  1429
1433  1439  1447  1451  1453  1459  1471  1481
1483  1487  1489  1493  1499  1511  1523  1531
1543  1549  1553  1559  1567  1571  1579  1583
1597  1601  1607  1609  1613  1619  1621  1627
1637  1657  1663  1667  1669  1693  1697  1699
1709  1721  1723  1733  1741  1747  1753  1759
1777  1783  1787  1789  1801  1811  1823  1831
1847  1861  1867  1871  1873  1877  1879  1889
1901  1907  1913  1931  1933  1949  1951  1973
1979  1987  1993  1997  1999  2003  2011  2017
2027  2029  2039
应用实例
假定收发双方约定归一化QPSK的星座图为如下的4个复数点，如图7所示，
2 2 + 2 2 i - 2 2 + 2 2 i - 2 2 - 2 2 i - 2 2 - 2 2 i
基带符号速率为49.2M符号/秒，信噪比20dB，最大频偏2MHz，根据公式
取定M＝8，根据***可能面对的信噪比环境、信道条件取定p＝257，L＝15，同步训练符号块编码调制的过程包括：
a)预置8比特为0 1 1 0 0 1 1 0；
b)令c＝0，1，2，3，...，286，分别计算(c128 mod 257)mod2，由此得到287个比特如下所述：
0，1，1，0，1，0，0，0，1，1，0，1，0，1，0，1，1，1，1，0，0，1，1，1，0，1，1，0，0，1，1，1，1，0，1，1，1，0，0，0，0，0，1，0，1，0，1，0，0，1，1，0，1，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，0，1，0，0，1，1，0，1，0，1，1，0，0，0，0，0，1，0，1，0，0，1，0，0，0，1，1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，1，1，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，1，0，1，1，0，1，1，1，0，1，1，1，1，1，0，0，0，1，1，0，0，0，1，1，1，1，1，0，1，1，1，0，1，1，0，1，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，1，1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，1，0，0，0，1，0，0，1，0，1，0，0，0，0，0，1，1，0，1，0，1，1，0，0，1，0，1，1，1，1，1，1，0，0，0，0，1，0，1，1，0，0，1，0，1，0，1，0，0，0，0，0，1，1，1，0，1，1，1，1，0，0，1，1，0，1，1，1，0，0，1，1，1，1，0，1，0，1，0，1，1，0，0，0，1，0，1，1，0，1，1，0，1，0，0，0，1，1，0，1，0，1，0，1，1，1，1，0，0，1，1，1，0，1，1，0，0，1
c)将上述287个比特按照自左至右的顺序送入异或器，如图5所示，得到的新的异或之后的比特为：
0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 11 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 11 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 11 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 01 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 00 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 00 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0
d)在上述287比特之前已有8个预置比特，得到新的同步比特块：
0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 11 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 01 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 00 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 00 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 01 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0
e)利用公式(1+j)(1-2x)(其中j为复数的虚部)将此295个比特调制到QPSK星座图“左下-右上”对角线的两点上，得到一个长度为295个符号的同步符号块。
至此，我们已经完成了一个根据信噪比条件和频偏条件得到的同步符号块的编码调制过程，在后续，这个编码块可以随时被***到数据帧的任何一个地方，用于在收端进行同步。
对应地，本发明还提供了一种同步训练符号块编码调制装置，如图8所示，该装置包括：
序列生成单元，用于生成周期为p的似最佳自相关二元序列；
码块生成单元，与所述序列生成单元连接，用于将该似最佳自相关二元序列进行间隔为M比特的差分编码，其中前M个差分编码比特为预置比特；
线性调制单元，与所述序列生成单元连接，用于将差分编码得到的序列作为同步码序列线性调制到复数平面上的两个点a，b，且a＝-b。
优选地，所述序列生成单元具体包括：计数器及与该计数器连接的模幂运算器，所述计数器用于从0开始逐步累加1直到p+2L-1，并将计数值c输出至模幂运算器；
所述模幂运算器，用于根据公式对计数器输出的各个c值进行模幂运算，依次得到所述似最佳自相关二元序列的p+2L个比特。
优选地，所述差分编码单元包括：
移位寄存器，其比特位数为M，用于预置M个比特，并依次将最左端的比特输出至同步码块寄存器和异或器；
异或器，用于将所述移位寄存器最左端的比特依次与序列生成单元生成的似最佳自相关二元序列的下一个比特进行异或，并将得到异或结果输入所述移位寄存器的最右端；
同步码块寄存器，用于寄存所述移位寄存器输入的比特，最终得到p+2L+M个比特。
M是发端根据预检测的最大频偏值预先设置的，预检测的频偏值越大，M值越小，优选地，预检测的最大频偏值为Δfmax时，M满足以下条件其中BS为基带符号速率，单位为符号/秒，表示向下取整。
如上所述，p是根据信噪比环境和信道条件预先设置的，L是根据为收端检测窗口半带长度设置的。
相比于现有技术，本发明技术方案的有益效果主要体现在如下几个方面：
本发明编码调制方法实现简单，有效简化了编码调制的过程；
该方案对于接收载波的初始相位偏差不敏感，对于相位噪声也是稳健的，对于帧同步，符号粗同步和频偏估计不产生太大的影响。
该技术方案可以根据信噪比，同步误差要求、***允许最大频偏(或者可能出现的最大频偏)，进行极其灵活多变的配置，以适应***的需求，包括：根据最大频偏值的不同，设定不同的参数M，使得既能满足频偏估计范围，又能最大程度的提高估计精度；根据不同的信噪比状况(或者***最低允许信噪比)，灵活配置p的大小，以便满足不同的信噪比需求；根据收端的硬件资源和对检测概率的要求，灵活配置接收端窗口参数L；
本发明设计的同步符号块的编码自成体系，与数据无关，可以作为一个完全独立的模块，随意的***到数据帧的任意位置，或者***在连续多个数据帧中间，
该技术方案能够使得收端在一个同步符号块中，一次性完成符号定时，帧位置同步，超大频偏估计三个任务，而且所能估计的频偏可以相当大(理论最大值可以达到符号速率的1/2)，而这在许多***里面(比如前述的卫星TDMA分组通信)中是很难做到的；
本发明同步码块具有良好的相关性，具有较好的可识别性，收端能够利用同步信号的特性轻易识别出同步码块的到达；
本发明给出的具体的***编码仅仅只使用了简单的模幂运算，比特异或运算和简单的调制。并且特别适合利用软件无线电、或者可配置可烧写电路随着链路的状态进行自适应参数调整以适应不同的信道状况，还可以预先计算好存放在***的存储器中。
综上所述，本发明方法及装置可以在数据帧中独立***可以灵活配置的同步符号块，以便于在低信噪比、具有较恶劣信道、收发端载波存在超大频偏的情况下，可使收端完成预先指定的符号定时同步、帧位置同步、载波频率同步三项关键任务。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (7)

1.一种同步训练符号块编码调制方法，其特征在于，该方法包括：
序列生成步骤：生成周期为p的似最佳自相关二元序列；
码块生成步骤：将该似最佳自相关二元序列进行间隔为M比特的差分编码：在M级移位寄存器中预置M个比特；将M级移位寄存器中比特左移一级，左移出的比特进入同步码块寄存器，并依次与所述似最佳自相关二元序列的下一个比特进行异或，将异或结果送入M级移位寄存器的右端；循环执行该步骤p+2L次，直至c＝p+2L-1，最终得到M+p+2L个同步码块比特，M是发端根据预检测的最大频偏值预先设置的，预检测的频偏值越大，M值越小，p是根据信噪比环境和信道条件预先设置的，L是根据收端检测窗口半带长度设置的；
线性调制步骤，将差分编码得到的序列作为同步码序列线性调制到复数平面上的两个点a，b，且a＝-b。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述序列生成步骤具体包为预先设置。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：预检测的最大频偏值为Δfmax时，M满足以下条件其中BS为基带符号速率，单位为符号/秒，表示向下取整。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：线性调制的方法为正交相移键控(QPSK)、正交振幅调制(QAM)、带差分编码的QPSK、或带差分编码的QAM。
5.一种同步训练符号块编码调制装置，其特征在于，该装置包括：
序列生成单元：用于根据数列an＝n生成周期为p的似最佳自相关二元序列：
码块生成单元：与所述序列生成单元连接，用于将预置的M个比特与该似最佳自相关二元序列一起进行间隔为M的差分编码，以及将所述M个预置比特和差分编码结果组成同步码块；M是发端根据预检测的最大频偏值预先设置的，预检测的频偏值越大，M值越小；
所述码块生成单元包括：
移位寄存器，其比特位数为M，用于预置M个比特，并依次将最左端的比特输出至同步码块寄存器和异或器；
异或器，用于将所述移位寄存器最左端的比特依次与序列生成单元生成的似最佳自相关二元序列的下一个比特进行异或，并将得到异或结果输入所述移位寄存器的最右端；
同步码块寄存器，用于寄存所述移位寄存器输入的比特，最终得到p+2L+M个比特；p是根据信噪比环境和信道条件预先设置的，L是根据为收端检测窗口半带长度设置的；
线性调制单元，与所述序列生成单元连接，将差分编码得到的序列作为同步码序列线性调制到复数平面上的两个点a,b，且a＝-b。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述序列生成单元具体包括：计数器及与该计数器连接的模幂运算器，所述计数器用于从0开始逐步累加1直到p+2L-1，并将计数值c输出至模幂运算器；
预先设置。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于：预检测的最大频偏值为Δfmax时，M满足以下条件其中BS为基带符号速率，单位为符号/秒，表示向下取整。
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