一種前導序列生成方法、定時同步方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種前導序列生成方法、定時同步方法和設 備。
【背景技術】
[0002] 同步是任何一個通信系統都需要解決的實際問題，沒有準確的同步，就不可能進 行可靠的數據傳輸，因此同步技術直接關系到整個通信系統的性能。
[0003] 同步一般分為定時同步和頻率同步。其中，針對定時同步而言，其包括粗同步和細 同步，目的在于使得信號的接收端能夠確定每個符號的起止時刻。為了能使接收端準確地 找到發送端所發送的數據符號的開始部分，目前常用的技術手段是在數據符號前面添加一 串前導序列（即Preamble，其包含的符號可稱為前導符號)來指示該數據符號的到達。由于 該前導序列對于接收端來說是已知的，因此接收端就可以利用已知的該前導序列，進行該 前導序列和接收到的信號序列的相關性計算，得到用于表征該前導序列和接收到的信號序 列之間的相關性大小的相關值。具體而言，接收端接收到前導序列時，其按照上述方式計算 出的相關值就會出現明顯的峰值，從而接收端就可以由此確定當前接收到的是前導序列， 進而進行定時同步。
[0004] 目前，窄帶電力線通信（NarrowBand-PowerLineCommunication，NB-PLC)系統 中采用的定時同步方案與上述方案類似，也是基于前導序列來實現。比如，按照國際電信聯 盟（InternationalTelecommunicationsUnion，ITU)在其G.hnem物理層協議G. 9955 中 對于物理幀結構的規定，可以采用如圖1所示的前導序列來進行接收端信號的定時同步。
[0005] 圖1所示的該前導序列主要由前導符號Si和前導符號S2組成，其中，Si由8個承 載了相同信息的正交頻分復用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，0FDM)符 號組成，若用S表示Si所包含的單個OFDM符號，則可將Si表示成; 而&僅包含一個OFDM符號，記為-SdPS2={-S}。圖1中利用連續的多個OFDM符號來重復 承載相同信息的主要目的是為了抵抗NB-PLC系統中惡劣的信道條件，以提高接收端正確 接收前導符號的概率，進而提高NB-PLC系統的同步率。
[0006] 在實際應用中，當接收端欲確定發送端所發送的數據符號的開始部分時，可以首 先對接收到的信號序列進行延遲自相關，即計算連續接收到的每對0FDM符號長度的信號 序列的延遲相關值，直至在一段時間內確定出的延遲相關值大于設定的個數時，確定有前 導符號到達，即完成粗同步過程；進而接收端利用本地預存的符號S與完成粗同步過程后 接收的信號序列進行滑動相關，當計算出本地預存的該S與接收到的信號序列的相關值出 現一個負的峰值時，則判斷檢測到&，從而就可以確定定時同步點，即完成細同步過程。
[0007] 目前，NB-PLC系統主要工作在3_500kHz的頻段，其信道主要由慢變的多徑、有色 噪聲、窄帶干擾、脈沖干擾、同步于工頻的周期性噪聲和異步于工頻的周期性噪聲組成。其 中，同步于工頻的脈沖干擾和異步于工頻的脈沖干擾可以歸為頻域的窄帶干擾和時域的突 發脈沖干擾中。在NB-PLC系統的低頻段信道中，頻域的窄帶干擾非常嚴重；同時，電力線 上電器的不規范性而導致產生的強度比底噪高出10-15dB的時域突發脈沖干擾也會使得NB-PLC系統的信道條件變得異常惡劣。
[0008] 上述干擾的存在，使得如圖1所示的該前導序列容易受到破壞。比如圖1中的S2 就特別容易被突發脈沖干擾所淹沒，進而導致定時同步難以完成。
【發明內容】
[0009] 本發明實施例提供一種前導序列生成方法和設備，用以避免由于NB-PLC系統中 的干擾破壞前導序列而導致接收端難以正確定時同步的問題。
[0010] 本發明實施例還提供一種定時同步方法和設備。
[0011] 本發明實施例采用以下技術方案：
[0012] 第一方面，提供一種前導序列生成方法，包括：確定構成前導序列中的單個圖樣的 正交頻分復用0FDM符號的數目m，其中，m不小于2 ;根據所述m生成前導序列，使得生成的 前導序列中時域上連續的每m個0FDM符號分別構成單個圖樣，且使得生成的前導序列至少 包含兩個圖樣，各圖樣彼此不同。
[0013] 結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，所述方法還包括：根據接收端所存儲 的前導符號與所述生成的前導序列所包含的各前導符號之間的相關值，為所述生成的前導 序列包含的各圖樣分別確定圖樣標識。
[0014] 結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式 中，采用下述方式確定m:
[0015] 根據預先規定的組成所述生成的前導序列的0FDM符號的數目，以及所述數目與m 的預設映射關系，確定m。
[0016] 結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述預設 映射關系包括：
[0017] 2m~2^L-m+1
[0018] 其中，L為預先規定的組成所述生成的前導序列的OFDM符號的數目。
[0019] 第二方面，提供一種定時同步方法，包括：接收端接收信號序列；所述信號序列的 時域長度為單個正交頻分復用0FDM符號的時域長度的整數倍，且不小于規定數目的單個 0FDM符號的時域長度；接收端確定所述信號序列能夠包含的各信號子序列分別與存儲的 用作前導符號的單個0FDM符號的相關值；其中，所述信號子序列所包含的信號點為時域上 連續的多個信號點，且所述信號子序列所包含的信號點的數目與存儲的所述單個0FDM符 號包含的信號點的數目N相同；接收端根據確定出的相關值，按照所述信號序列能夠包含 的各個信號子序列在時域上的排列順序，依次不重復地選取確定出的相關值生成相關值集 合，直至確定出的相關值被選取完畢；其中，每個相關值集合所包含的相關值的數目均等于 N;接收端分別確定各相關值集合中的模值最大的相關值；接收端在判斷出確定出的各相 關值集合中的模值最大的相關值中存在m個相關值共同滿足規定條件時，根據所述m個相 關值以及預設的圖樣標識生成方式，生成圖樣標識；其中，所述m個相關值共同滿足規定條 件具體包括：按照信號子序列的接收順序對所述m個相關值進行排序后，所述m個相關值中 的相鄰兩個相關值分別對應的信號子序列在所述信號序列能夠包含的所有信號子序列中 的排列位置相差N;接收端在生成的圖樣標識與預先根據所述生成方式為所述前導序列所 包含的圖樣確定的圖樣標識之一相同時，根據所述生成的圖樣標識所表示的圖樣在所述前 導序列中所處的位置，確定所述前導序列的起始位置。
[0020] 結合第二方面，在第一種可能的實現方式中，接收端根據所述m個相關值以及預 設的圖樣標識生成方式，生成圖樣標識，具體包括：接收端根據所述m個相關值，以及預先 設置的十進制數生成方式，確定作為生成的圖樣標識的一個十進制數。
[0021] 第三方面，提供一種前導序列生成設備，包括：數目確定單元，用于確定構成前導 序列中的單個圖樣的正交頻分復用0FDM符號的數目m，其中，m不小于2 ;前導序列生成單 元，用于根據數目確定單元