一种前导序列生成方法、定时同步方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种前导序列生成方法、定时同步方法和设 备。
【背景技术】
[0002] 同步是任何一个通信系统都需要解决的实际问题，没有准确的同步，就不可能进 行可靠的数据传输，因此同步技术直接关系到整个通信系统的性能。
[0003] 同步一般分为定时同步和频率同步。其中，针对定时同步而言，其包括粗同步和细 同步，目的在于使得信号的接收端能够确定每个符号的起止时刻。为了能使接收端准确地 找到发送端所发送的数据符号的开始部分，目前常用的技术手段是在数据符号前面添加一 串前导序列（即Preamble，其包含的符号可称为前导符号)来指示该数据符号的到达。由于 该前导序列对于接收端来说是已知的，因此接收端就可以利用已知的该前导序列，进行该 前导序列和接收到的信号序列的相关性计算，得到用于表征该前导序列和接收到的信号序 列之间的相关性大小的相关值。具体而言，接收端接收到前导序列时，其按照上述方式计算 出的相关值就会出现明显的峰值，从而接收端就可以由此确定当前接收到的是前导序列， 进而进行定时同步。
[0004] 目前，窄带电力线通信（NarrowBand-PowerLineCommunication，NB-PLC)系统 中采用的定时同步方案与上述方案类似，也是基于前导序列来实现。比如，按照国际电信联 盟（InternationalTelecommunicationsUnion，ITU)在其G.hnem物理层协议G. 9955 中 对于物理帧结构的规定，可以采用如图1所示的前导序列来进行接收端信号的定时同步。
[0005] 图1所示的该前导序列主要由前导符号Si和前导符号S2组成，其中，Si由8个承 载了相同信息的正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，0FDM)符 号组成，若用S表示Si所包含的单个OFDM符号，则可将Si表示成; 而&仅包含一个OFDM符号，记为-SdPS2={-S}。图1中利用连续的多个OFDM符号来重复 承载相同信息的主要目的是为了抵抗NB-PLC系统中恶劣的信道条件，以提高接收端正确 接收前导符号的概率，进而提高NB-PLC系统的同步率。
[0006] 在实际应用中，当接收端欲确定发送端所发送的数据符号的开始部分时，可以首 先对接收到的信号序列进行延迟自相关，即计算连续接收到的每对0FDM符号长度的信号 序列的延迟相关值，直至在一段时间内确定出的延迟相关值大于设定的个数时，确定有前 导符号到达，即完成粗同步过程；进而接收端利用本地预存的符号S与完成粗同步过程后 接收的信号序列进行滑动相关，当计算出本地预存的该S与接收到的信号序列的相关值出 现一个负的峰值时，则判断检测到&，从而就可以确定定时同步点，即完成细同步过程。
[0007] 目前，NB-PLC系统主要工作在3_500kHz的频段，其信道主要由慢变的多径、有色 噪声、窄带干扰、脉冲干扰、同步于工频的周期性噪声和异步于工频的周期性噪声组成。其 中，同步于工频的脉冲干扰和异步于工频的脉冲干扰可以归为频域的窄带干扰和时域的突 发脉冲干扰中。在NB-PLC系统的低频段信道中，频域的窄带干扰非常严重；同时，电力线 上电器的不规范性而导致产生的强度比底噪高出10-15dB的时域突发脉冲干扰也会使得NB-PLC系统的信道条件变得异常恶劣。
[0008] 上述干扰的存在，使得如图1所示的该前导序列容易受到破坏。比如图1中的S2 就特别容易被突发脉冲干扰所淹没，进而导致定时同步难以完成。
【发明内容】
[0009] 本发明实施例提供一种前导序列生成方法和设备，用以避免由于NB-PLC系统中 的干扰破坏前导序列而导致接收端难以正确定时同步的问题。
[0010] 本发明实施例还提供一种定时同步方法和设备。
[0011] 本发明实施例采用以下技术方案：
[0012] 第一方面，提供一种前导序列生成方法，包括：确定构成前导序列中的单个图样的 正交频分复用0FDM符号的数目m，其中，m不小于2 ;根据所述m生成前导序列，使得生成的 前导序列中时域上连续的每m个0FDM符号分别构成单个图样，且使得生成的前导序列至少 包含两个图样，各图样彼此不同。
[0013] 结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：根据接收端所存储 的前导符号与所述生成的前导序列所包含的各前导符号之间的相关值，为所述生成的前导 序列包含的各图样分别确定图样标识。
[0014] 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式 中，采用下述方式确定m:
[0015] 根据预先规定的组成所述生成的前导序列的0FDM符号的数目，以及所述数目与m 的预设映射关系，确定m。
[0016] 结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述预设 映射关系包括：
[0017] 2m~2^L-m+1
[0018] 其中，L为预先规定的组成所述生成的前导序列的OFDM符号的数目。
[0019] 第二方面，提供一种定时同步方法，包括：接收端接收信号序列；所述信号序列的 时域长度为单个正交频分复用0FDM符号的时域长度的整数倍，且不小于规定数目的单个 0FDM符号的时域长度；接收端确定所述信号序列能够包含的各信号子序列分别与存储的 用作前导符号的单个0FDM符号的相关值；其中，所述信号子序列所包含的信号点为时域上 连续的多个信号点，且所述信号子序列所包含的信号点的数目与存储的所述单个0FDM符 号包含的信号点的数目N相同；接收端根据确定出的相关值，按照所述信号序列能够包含 的各个信号子序列在时域上的排列顺序，依次不重复地选取确定出的相关值生成相关值集 合，直至确定出的相关值被选取完毕；其中，每个相关值集合所包含的相关值的数目均等于 N;接收端分别确定各相关值集合中的模值最大的相关值；接收端在判断出确定出的各相 关值集合中的模值最大的相关值中存在m个相关值共同满足规定条件时，根据所述m个相 关值以及预设的图样标识生成方式，生成图样标识；其中，所述m个相关值共同满足规定条 件具体包括：按照信号子序列的接收顺序对所述m个相关值进行排序后，所述m个相关值中 的相邻两个相关值分别对应的信号子序列在所述信号序列能够包含的所有信号子序列中 的排列位置相差N;接收端在生成的图样标识与预先根据所述生成方式为所述前导序列所 包含的图样确定的图样标识之一相同时，根据所述生成的图样标识所表示的图样在所述前 导序列中所处的位置，确定所述前导序列的起始位置。
[0020] 结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，接收端根据所述m个相关值以及预 设的图样标识生成方式，生成图样标识，具体包括：接收端根据所述m个相关值，以及预先 设置的十进制数生成方式，确定作为生成的图样标识的一个十进制数。
[0021] 第三方面，提供一种前导序列生成设备，包括：数目确定单元，用于确定构成前导 序列中的单个图样的正交频分复用0FDM符号的数目m，其中，m不小于2 ;前导序列生成单 元，用于根据数目确定单元