CN114390575A - 一种面向cbtc的无线信号同步检测方法、***及装置 - Google Patents
一种面向cbtc的无线信号同步检测方法、***及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114390575A CN114390575A CN202210077566.9A CN202210077566A CN114390575A CN 114390575 A CN114390575 A CN 114390575A CN 202210077566 A CN202210077566 A CN 202210077566A CN 114390575 A CN114390575 A CN 114390575A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- synchronization
- decoding
- cbtc
- matching
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- PLAIAIKZKCZEQF-UHFFFAOYSA-N methyl 6-chloro-2-oxo-3h-1,2$l^{4},3-benzodithiazole-4-carboxylate Chemical compound COC(=O)C1=CC(Cl)=CC2=C1NS(=O)S2 PLAIAIKZKCZEQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 206010019133 Hangover Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W56/00—Synchronisation arrangements
- H04W56/001—Synchronization between nodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种面向CBTC的无线信号同步检测方法、***及装置，该方法包括：将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱；将匹配功率谱与预设功率阈值进行比较并记录匹配功率大于预设功率阈值的偏移点，得到候选同步点集；对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出；对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测。该***包括：匹配模块、功率比较模块、信令域解码模块和拖尾域校验模块。该装置包括存储器以及用于执行上述面向CBTC的无线信号同步检测方法的处理器。通过使用本发明，能够排除虚假同步点，从而克服传统无线信号同步算法的不足。本发明可广泛应用于无线信号检测领域。
Description
技术领域
本发明涉及无线信号检测领域，尤其涉及一种面向CBTC的无线信号同步检测方法、***及装置。
背景技术
基于无线通信的列车自动控制***(Communication Based Train ControlSystem)是轨道交通通信控制***的中枢，对于轨道交通安全运营至关重要。CBTC无线信号同步是为建立基站与终端通信链路的必须步骤。传统的CBTC无线信号同步方法，不能排除虚假同步点，在强干扰或者低噪比场景中容易产生误警漏警现象，导致后续数据解码失败，降低***吞吐率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种面向CBTC的无线信号同步检测方法、***及装置，可以排除虚假同步点，从而克服传统无线信号同步算法的不足。
本发明所采用的第一技术方案是：一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，包括以下步骤：
将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱；
将匹配功率谱与预设功率阈值进行比较并记录匹配功率大于预设功率阈值的偏移点，得到候选同步点集；
对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出；
对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测。
进一步，所述将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱这一步骤，其具体包括：
基于本地端生成短同步符号的时域信号；
获取输入信号；
将输入信号与短同步符号的时域信号进行匹配并计算各偏移点对应的匹配功率，得到匹配功率谱。
进一步，偏移点的匹配功率的计算公式如下：
上式中，x[n+k]表示输入信号的第n+k个采样点，C[k]表示第k个偏移点的匹配功率谱，n表示输入信号的索引，N表示短同步符号长度，P表示短同步符号的时域信号。
进一步，候选同步点集的公式表示如下：
S0＝{k:C[k]>CT}
上式中，S0表示候选同步点集合，CT表示预设功率阈值。
进一步，所述对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出这一步骤，其具体包括：
遍历候选同步点集中的候选同步点；
以当前选择的候选同步点为基准，提取长同步符号域并进行无线信道估计，得到无线信道估计值；
对当前选择的候选同步点进行信令域提取处理，得到信令域；
根据无线信道估计值对信令域进行信道均衡、解调和卷积码解码，得到对应信令域的原始数据。
进一步，所述信令域的原始数据包括速率、长度及拖尾域。
进一步，所述对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测这一步骤，其具体包括：
对解码输出进行拖尾域提取，得到对应的拖尾域；
判断到该拖尾域为全零比特，定义该信令域解码正确并确定对应的候选同步点为有效同步点；
判断到该拖尾域非全零比特，定义该信令域解码错误并确定对应的候选同步点为无效同步点。
本发明所采用的第二技术方案是：一种面向CBTC的无线信号同步检测***，包括：
匹配模块，用于将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱；
功率比较模块，用于将匹配功率谱与预设功率阈值进行比较并记录匹配功率大于预设功率阈值的便宜点，得到候选同步点集；
信令域解码模块，用于对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出；
拖尾域校验模块，用于对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测。
本发明所采用的第三技术方案是：一种面向CBTC的无线信号同步检测装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法。
本发明方法、***及装置的有益效果是：本发明先通过与短同步序列进行逐点匹配找到候选同步点，再通过校验拖尾域的方法对候选同步点进行二次验证，可以排除虚假同步点，从而克服传统无线信号同步算法的不足，提升***的同步成功率，在强干扰或者低噪比场景中，降低虚警和漏警概率，有效提升CBTC***吞吐率。
附图说明
图1是本发明一种面向CBTC的无线信号同步检测方法的步骤流程图；
图2是本发明一种面向CBTC的无线信号同步检测***的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
如图1所示，本发明提供了一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，该方法包括以下步骤：
S1、将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱；
S1.1、基于本地端生成短同步符号域的时域信号；
S1.2、获取输入信号；
S1.3、将输入信号域短同步符号域的时域信号进行匹配并计算偏移点的匹配功率，得到匹配功率谱。
具体地，CBTC物理层突发信号由前导码，信令域及数据域等部分组成。其中前导码由短同步符号域，保护间隔及长同步符号域构成。短同步符号域由10个相同的短同步符号串联构成，每个短同步符号长度为16。假设短同步符号域的时域信号表示为：
P[n],n＝1,...,N
上式中，N＝160表示短同步符号域长度。
偏移点的匹配功率的计算公式如下：
上式中，x[n+k]表示输入信号的第n+k个采样点，C[k]表示第k个偏移点的匹配功率谱，n表示输入信号的索引。
S2、将匹配功率谱与预设功率阈值进行比较并记录匹配功率大于预设功率阈值的偏移点，得到候选同步点集；
具体地，候选同步点集的公式表示如下：
S0＝{k:C[k]>CT}
上式中，S0表示候选同步点集合，CT表示预设功率阈值。
S3、对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出；
S3.1、遍历候选同步点集中的候选同步点；
S3.2、以当前选择的候选同步点为基准，提取长同步符号域并进行无线信道估计，得到无线信道估计值；
S3.3、对当前选择的候选同步点进行信令域提取处理，得到信令域；
S3.4、根据无线信道估计值对信令域进行信道均衡、解调和卷积码解码，得到对应信令域的原始数据。
具体地，所述信令域的原始数据包括速率、长度及拖尾域，对于每个候选同步点k∈S0，以该点为基准定时，提取出长同步符号域。利用长同步符号域，进行无线信道估计。再提取出信令域，使用前述无线信道估计值对信令域进行信道均衡、解调及卷积码解码，获得信令域的原始数据：速率、长度及拖尾域。
S4、对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测。
S4.1、对解码输出进行拖尾域提取，得到对应的拖尾域；
S4.2、判断到该拖尾域为全零比特，定义该信令域解码正确并确定对应的候选同步点为有效同步点；
S4.3、判断到该拖尾域非全零比特，定义该信令域解码错误并确定对应的候选同步点为无效同步点。
具体地，根据协议规定，拖尾域为6个全零比特。
如图2所示，一种面向CBTC的无线信号同步检测***，包括：
匹配模块，用于将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱；
具体地，匹配模块首先在本地产生短同步符号域的时域信号，再将输入信号与短同步符号域信号进行匹配，计算每个偏移点的匹配功率。
功率比较模块，用于将匹配功率谱与预设功率阈值进行比较并记录匹配功率大于预设功率阈值的便宜点，得到候选同步点集；
具体地，功率比较模块将匹配功率与预设功率门限进行比较，超过功率门限的偏移点即为候选同步点。
信令域解码模块，用于对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出；
具体地，信令域解码模块将以候选同步点为同步基准，分别提取出长同步符号域，进行信道估计；再提取出信令域进行信道均衡、解调及卷积码解码。
拖尾域校验模块，用于对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测。
具体地，拖尾域校验模块将从解码输出结果中提取出对应的拖尾域，判断是否为全零比特，如果解码输出的拖尾域全为零，则认为此次信令域解码正确，对应的候选同步点为有效同步点；否则，认为该候选同步点为无效同步点。
上述方法实施例中的内容均适用于本***实施例中，本***实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
一种面向CBTC的无线信号同步检测装置：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如上所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中，本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱；
将匹配功率谱与预设功率阈值进行比较并记录匹配功率大于预设功率阈值的偏移点，得到候选同步点集；
对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出；
对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测。
2.根据权利要求1所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，其特征在于，所述将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱这一步骤，其具体包括：
基于本地端生成短同步符号的时域信号；
获取输入信号；
将输入信号与短同步符号的时域信号进行匹配并计算各偏移点的匹配功率，得到匹配功率谱。
3.根据权利要求2所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，其特征在于，偏移点的匹配功率的计算公式如下：
上式中，x[n+k]表示输入信号的第n+k个采样点，C[k]表示第k个偏移点的匹配功率谱，n表示输入信号的索引，N表示短同步符号长度，P表示短同步符号的时域信号。
4.根据权利要求3所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，其特征在于，候选同步点集的公式表示如下：
S0＝{k:C[k]>CT}
上式中，S0表示候选同步点集合，CT表示预设功率阈值。
5.根据权利要求4所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，其特征在于，所述对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出这一步骤，其具体包括：
遍历候选同步点集中的候选同步点；
以当前选择的候选同步点为基准，提取长同步符号域并进行无线信道估计，得到无线信道估计值；
对当前选择的候选同步点进行信令域提取处理，得到信令域；
根据无线信道估计值对信令域进行信道均衡、解调和卷积码解码，得到对应信令域的原始数据。
6.根据权利要求5所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，其特征在于，所述信令域的原始数据包括速率、长度及拖尾域。
7.根据权利要求6所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法，其特征在于，所述对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测这一步骤，其具体包括：
对解码输出进行拖尾域提取，得到对应的拖尾域；
判断到该拖尾域为全零比特，定义该信令域解码正确并确定对应的候选同步点为有效同步点；
判断到该拖尾域非全零比特，定义该信令域解码错误并确定对应的候选同步点为无效同步点。
8.一种面向CBTC的无线信号同步检测***，其特征在于，包括：
匹配模块，用于将输入信号与本地信号相关并计算匹配功率，得到匹配功率谱；
功率比较模块，用于将匹配功率谱与预设功率阈值进行比较并记录匹配功率大于预设功率阈值的便宜点，得到候选同步点集；
信令域解码模块，用于对候选同步点集进行无线信道估计和信令域解码，得到解码输出；
拖尾域校验模块，用于对解码输出的拖尾域进行校验，完成同步检测。
9.一种面向CBTC的无线信号同步检测装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-7任一项所述一种面向CBTC的无线信号同步检测方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210077566.9A CN114390575B (zh) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | 一种面向cbtc的无线信号同步检测方法、***及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210077566.9A CN114390575B (zh) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | 一种面向cbtc的无线信号同步检测方法、***及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114390575A true CN114390575A (zh) | 2022-04-22 |
| CN114390575B CN114390575B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=81204462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210077566.9A Active CN114390575B (zh) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | 一种面向cbtc的无线信号同步检测方法、***及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114390575B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115208493A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-10-18 | 上海伽易信息技术有限公司 | 一种基于手持终端的地铁cbtc信号检测方法、***及装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1325190A (zh) * | 2000-05-18 | 2001-12-05 | 华为技术有限公司 | 一种用于信道辨识和符号同步的综合方法 |
| CN101107804A (zh) * | 2005-01-19 | 2008-01-16 | 高通股份有限公司 | 用于编码传输的功率节省方法 |
| CN103024795A (zh) * | 2011-09-27 | 2013-04-03 | 鼎桥通信技术有限公司 | 一种td-scdma中同步定时异常的检测方法 |
| WO2015163686A1 (ko) * | 2014-04-22 | 2015-10-29 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 단말의 동기 획득 방법 및 장치 |
| CN109474985A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-15 | 京信通信***（中国）有限公司 | 信号同步检测方法、装置、设备及*** |
| CN111615187A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-09-01 | 普联技术有限公司 | 一种无线信号的同步方法 |
-
2022
- 2022-01-24 CN CN202210077566.9A patent/CN114390575B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1325190A (zh) * | 2000-05-18 | 2001-12-05 | 华为技术有限公司 | 一种用于信道辨识和符号同步的综合方法 |
| CN101107804A (zh) * | 2005-01-19 | 2008-01-16 | 高通股份有限公司 | 用于编码传输的功率节省方法 |
| CN103024795A (zh) * | 2011-09-27 | 2013-04-03 | 鼎桥通信技术有限公司 | 一种td-scdma中同步定时异常的检测方法 |
| WO2015163686A1 (ko) * | 2014-04-22 | 2015-10-29 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 단말의 동기 획득 방법 및 장치 |
| CN109474985A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-15 | 京信通信***（中国）有限公司 | 信号同步检测方法、装置、设备及*** |
| CN111615187A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-09-01 | 普联技术有限公司 | 一种无线信号的同步方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115208493A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-10-18 | 上海伽易信息技术有限公司 | 一种基于手持终端的地铁cbtc信号检测方法、***及装置 |
| CN115208493B (zh) * | 2022-06-22 | 2023-10-27 | 上海伽易信息技术有限公司 | 一种基于手持终端的地铁cbtc信号检测方法、***及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114390575B (zh) | 2024-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2214688C2 (ru) | Устройство и способ обнаружения скорости передачи данных для системы подвижной связи | |
| US9264189B2 (en) | Method and device for detecting downlink control information | |
| US6732302B1 (en) | Blind rate detection in a multiplexed transmission system | |
| CN114390575B (zh) | 一种面向cbtc的无线信号同步检测方法、***及装置 | |
| CN113067675A (zh) | 一种基于剪枝scl极化码译码的快速pdcch盲检测方法 | |
| CN108964868B (zh) | 一种基于fpga的超高频rfid读写器米勒副载波解码方法 | |
| CN109548046B (zh) | 一种信道自适应跨协议通信***及方法 | |
| US6378099B1 (en) | Blind frame identification in a communication system | |
| EP3297240B1 (en) | Phase ambiguity processing method and device for quadrature amplitude modulation signal | |
| US5331662A (en) | Adaptive equalization method reducing intersymbol interference, receive device implementing it and application thereof | |
| JP3160516B2 (ja) | データ受信装置 | |
| CN111726125A (zh) | 一种基于模板匹配的含错级联码识别方法 | |
| CN109194446B (zh) | 基于神经网络的极化码盲检测方法和装置 | |
| CN107612860A (zh) | 适用于802.11ac接收机的同步与下采样估计方法 | |
| CN109167650B (zh) | 蓝牙接收机和蓝牙编码帧检测方法 | |
| JP2621716B2 (ja) | データ復号装置 | |
| CN115347978B (zh) | 一种识别ais帧头数据的方法、装置及存储介质 | |
| CN114257339B (zh) | Pdcch盲检方法、装置、电子设备和存储介质 | |
| CN115884359B (zh) | 一种5g***的物理广播信道检测方法、***及电子设备 | |
| CN107359959B (zh) | 数据帧的起始位置检测方法及接收机 | |
| CN116232819A (zh) | 一种高速ppm调制解调方法及装置 | |
| CN115549693A (zh) | 基于阈值检测停止判断的编码辅助盲帧同步方法及*** | |
| CN117692104A (zh) | 一种基于深度学习的预降噪通信物理层盲接收方法 | |
| CN115632921A (zh) | 基于阈值检测的编码辅助盲帧同步方法及*** | |
| CN1434644A (zh) | 语音帧有效性和正确度判断方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |