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CN116599808A - 信号同步检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

信号同步检测方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116599808A
CN116599808A CN202310595655.7A CN202310595655A CN116599808A CN 116599808 A CN116599808 A CN 116599808A CN 202310595655 A CN202310595655 A CN 202310595655A CN 116599808 A CN116599808 A CN 116599808A
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CN
China
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signal
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synchronous
target
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CN202310595655.7A
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刘建德
马显卿
韩正超
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Shenzhen Gaoxin Sitong Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Gaoxin Sitong Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种信号同步检测方法、装置、电子设备及存储介质，本发明涉及信号检测技术领域。其中，信号同步检测方法包括：先利用预设的同步判断条件、运算得到的同步参数数据，初步判断待检测信号是否同步。若初步判断待检测信号同步，则根据预设的校验判断条件、上述同步参数数据判断是否需要进行同步校验。若需要进行同步校验，则对初步待检测信号进行频偏补偿，以此得到目标待检测信号，并根据目标待检测信号得到目标响应值。将目标响应值与预设的校验参考范围进行比较，再次确定待检测信号是否同步。本实施例的信号同步检测方法通过初步同步检测以及对初步同步检测的结果进行校验，提高了同步检测的准确度。

Description

信号同步检测方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及信号检测技术领域，尤其是涉及一种信号同步检测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
相关技术中，同步信号的同步检测方式包括基于互相关的定时同步检测、时频域联合检测。其中，基于互相关的定时同步检测方式因受多径运算、频偏的影响较大，在衰落信道、大频偏条件下的检测性能较差。时频域联合检测方式适用于较大频偏的条件下，在应用于中小频偏时检测性能显著下降。因此，如何提供一种信号同步检测方法，以减小多径运算、频偏等因素对检测性能产生的影响，成了亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种信号同步检测方法，能够减小多径运算、频偏等因素对同步检测性能产生的影响，提高同步检测的准确度。
本发明还提出一种信号同步检测装置、一种应用上述信号同步检测方法的电子设备以及一种应用上述信号同步检测方法的计算机可读存储介质。
根据本发明的第一方面实施例的信号同步检测方法，包括：
根据预设的采样频率获取初步待检测信号；
对所述初步待检测信号进行同步参数运算，得到同步参数数据；
根据所述同步参数数据、预设的同步判断条件进行同步检测，得到初步检测结果；
若所述初步检测结果表示信号同步成功，根据所述同步参数数据、预设的校验判断条件进行校验判断，得到校验判断结果；
若所述校验判断结果表示需要进行同步校验，对所述初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号；
根据所述目标待检测信号进行信道估计操作，得到目标响应值；
根据所述目标响应值、预设的校验参考范围得到所述初步待检测信号的同步状态信息；其中，所述同步状态信息包括：信号同步成功或信号同步失败。
根据本发明实施例的信号同步检测方法，至少具有如下有益效果：先利用预设的同步判断条件、运算得到的同步参数数据，初步判断待检测信号是否同步。若初步判断待检测信号同步，则根据预设的校验判断条件、上述同步参数数据判断是否需要进行同步校验。若需要进行同步校验，则对初步待检测信号进行频偏补偿，以此得到目标待检测信号，并根据目标待检测信号得到目标响应值。最后，将目标响应值与预设的校验参考范围进行比较，再次确定初步待检测信号是否同步。本实施例的信号同步检测方法通过初步同步检测以及对初步同步检测的结果进行校验，减小了多径运算、频偏等因素对同步检测性能产生的影响，从而提高了同步检测的准确度。
根据本发明的一些实施例，所述同步参数数据包括：初始相关模方值、初始信号能量值、动态阈值；所述对所述初步待检测信号进行同步参数运算，得到同步参数数据，包括：
对所述初步待检测信号进行采样顺序标记，得到初始采样标记；
根据预设的参考序列数据对所述初步待检测信号进行滑动互相关运算，得到所述初始相关模方值；
根据所述初始采样标记、所述参考序列数据的序列长度对所述初步待检测信号进行信号能量计算，得到所述初始信号能量值；
根据所述序列长度、所述初始信号能量值计算得到信号功率值；
获取所述初步待检测信号的信号增益值，并根据所述信号功率值、所述信号增益值计算得到信噪比估计值；
根据所述信噪比估计值、预设的分级参数生成所述动态阈值。
根据本发明的一些实施例，所述根据所述同步参数数据、预设的同步判断条件进行同步检测，得到初步检测结果，包括：
根据所述动态阈值得到预判断阈值；
根据所述预判断阈值、所述初始相关模方值、所述初始信号能量值得到加权判断结果；
根据所述加权判断结果对所述初始相关模方值进行非相干加权计算，得到目标相关模方值；
对所述初始信号能量值进行非相干加权计算，得到目标信号能量值；
根据所述动态阈值、预设的加权计算通道数量计算得到目标判断阈值；其中，所述加权计算通道为用于进行非相干加权计算的通道；
根据所述目标相关模方值、所述目标信号能量值、所述目标判断阈值、所述同步判断条件得到所述初步检测结果。
根据本发明的一些实施例，所述根据所述目标待检测信号进行信道估计操作，得到目标响应值，包括：
根据所述目标待检测信号进行信道估计操作，得到频域响应数据；
对所述频域响应数据进行逆傅里叶变换，得到信道冲击响应数据；
将数值最大的所述信道冲击响应数据作为所述目标响应值。
根据本发明的一些实施例，所述校验参考范围包括：参考响应范围、参考采样标记范围；在所述根据所述目标响应值、预设的校验参考范围得到所述初步待检测信号的同步状态信息之前，所述方法还包括：
将所述目标待检测信号对应的初始采样标记作为目标采样标记；
所述根据所述目标响应值、预设的校验参考范围得到所述初步待检测信号的同步状态信息，包括：
根据所述目标响应值、所述参考响应范围得到响应判断结果；
根据所述目标采样标记、所述参考采样标记范围得到采样标记判断结果；
若所述响应判断结果表示所述参考响应范围包括所述目标响应值，且所述采样标记判断结果表示所述参考采样标记范围包括所述目标采样标记，得到信号同步成功的所述同步状态信息。
根据本发明的一些实施例，所述信号同步检测方法还包括：
若所述同步状态信息表示信号同步失败，再次执行所述根据预设的采样频率获取初步待检测信号；
若所述同步状态信息表示信号同步成功，输出所述同步状态信息。
根据本发明的一些实施例，所述若所述校验判断结果表示需要进行同步校验，对所述初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号，包括：
若所述校验判断结果表示需要进行同步校验，根据所述初步待检测信号进行频偏估计，得到频偏估计值；
根据所述频偏估计值对所述初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到所述目标待检测信号。
根据本发明的第二方面实施例的信号同步检测装置，包括：
信号获取模块，所述信号获取模块用于根据预设的采样频率获取初步待检测信号；
参数运算模块，所述参数运算模块用于对所述初步待检测信号进行同步参数运算，得到同步参数数据；
同步检测模块，所述同步检测模块用于根据所述同步参数数据、预设的同步判断条件进行同步检测，得到初步检测结果；
校验判断模块，所述校验判断模块用于若所述初步检测结果表示信号同步成功，根据所述同步参数数据、预设的校验判断条件进行校验判断，得到校验判断结果；
频偏补偿模块，所述频偏补偿模块用于若所述校验判断结果表示需要进行同步校验，对所述初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号；
信道估计模块，所述信道估计模块用于根据所述目标待检测信号进行信道估计操作，得到目标响应值；
同步校验模块，所述同步校验模块用于根据所述目标响应值、预设的校验参考范围得到所述初步待检测信号的同步状态信息；其中，所述同步状态信息包括：信号同步成功或信号同步失败。
根据本发明实施例的信号同步检测装置，至少具有如下有益效果：该信号同步检测装置通过采用上述信号同步检测方法，能够减小多径运算、频偏等因素对同步检测性能产生的影响，提高同步检测的准确度
根据本发明的第三方面实施例的电子设备，包括：
至少一个存储器；
至少一个处理器；
至少一个计算机程序；
所述计算机程序被存储在所述存储器中，所述处理器执行所述至少一个计算机程序以实现上述第一方面实施例的信号同步检测方法。
根据本发明的第四方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述第一方面实施例的信号同步检测方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明实施例提供的信号同步检测方法的流程图；
图2为图1中步骤S120的具体方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的信号同步检测方法中互相关运算的示意图；
图4为图1中步骤S130的具体方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的信号同步检测方法中同步检测方式的示意图；
图6为图1中步骤S150的具体方法的流程图；
图7为图1中步骤S160的具体方法的流程图；
图8为本发明信号同步检测方法的第二具体实施例的流程图；
图9为图1中步骤S170的具体方法的流程图；
图10为本发明信号同步检测方法的第三具体实施例的流程图；
图11为本发明实施例提供的信号同步检测装置的模块框图；
图12为本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
附图标记：
信号获取模块110、参数运算模块120、同步检测模块130、校验判断模块140、频偏补偿模块150、信道估计模块160、同步校验模块170、处理器210、存储器220、输入/输出接口230、通信接口240、总线250。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。
相关技术中，同步信号的同步检测方式包括基于互相关的定时同步检测、时频域联合检测。其中，基于互相关的定时同步检测方式因受多径运算、频偏的影响较大，在衰落信道、大频偏条件下的检测性能较差。时频域联合检测方式适用于较大频偏的条件下，在应用于中小频偏时检测性能显著下降。因此，如何提供一种信号同步检测方法，以减小多径运算、频偏等因素对检测性能产生的影响，成了亟待解决的技术问题。
基于此，本发明实施例提供一种信号同步检测方法、装置、电子设备及存储介质，能够减小多径运算、频偏等因素对同步检测性能产生的影响，提高同步检测的准确度。
下列实施例中，本发明实施例的信号同步检测方法以应用正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)作为通信传输方式为例进行说明，可以理解的是，对于其他通信传输方式也应属于本发明的保护范围内。
如图1所示，本发明实施例提供了一种信号同步检测方法，该信号同步检测方法包括但不限于步骤S110至步骤S170，下面对该七个步骤进行详细介绍。
步骤S110：根据预设的采样频率获取初步待检测信号；
步骤S120：对初步待检测信号进行同步参数运算，得到同步参数数据；
步骤S130：根据同步参数数据、预设的同步判断条件进行同步检测，得到初步检测结果；
步骤S140：若初步检测结果表示信号同步成功，根据同步参数数据、预设的校验判断条件进行校验判断，得到校验判断结果；
步骤S150：若校验判断结果表示需要进行同步校验，对初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号；
步骤S160：根据目标待检测信号进行信道估计操作，得到目标响应值；
步骤S170：根据目标响应值、预设的校验参考范围得到初步待检测信号的同步状态信息；其中，同步状态信息包括：信号同步成功或信号同步失败。
根据本发明实施例的信号同步检测方法，先利用预设的同步判断条件、运算得到的同步参数数据，初步判断待检测信号是否同步。若初步判断待检测信号同步，则根据预设的校验判断条件、上述同步参数数据判断是否需要进行同步校验。若需要进行同步校验，则对初步待检测信号进行频偏补偿，以此得到目标待检测信号，并根据目标待检测信号得到目标响应值。最后，将目标响应值与预设的校验参考范围进行比较，再次确定初步待检测信号是否同步。本实施例的信号同步检测方法通过初步同步检测以及对初步同步检测的结果进行校验，减小了多径运算、频偏等因素对同步检测性能产生的影响，从而提高了同步检测的准确度。
在一些实施例的步骤S110中，初步待检测信号为预先完成定时同步的信号，初步待检测信号可以由天线进行接收。采样频率可以根据实际需求进行设置。在利用天线接收初步待检测信号后，对初步待检测信号进行滤波，并以预设的采样频率对初步待检测信号进行采样。例如，可利用过采样的方式以基带信号采样率的Os倍作为初步待检测信号的采样频率，对初步待检测信号进行采样。其中，基带信号指从信号源发出后没有经过调制的电信号，由于应用OFDM的通信传输方式对定时的精度要求低，且为了减小处理复杂度，上述过采样倍率Os可设置为1。同时，在每次采样得到初步待检测信号后，记录该次采样为一个采样点，即采样点依次具有前后顺序关系。可利用两组预设固定参数的半带滤波器，以及一组可根据需求配置参数的低通滤波器对初步待检测信号进行滤波操作，以此能够灵活控制滤波组合以实现初步待检测信号的滤波采样。
在一些实施例的步骤S120中，同步参数数据为表征初步待检测信号同步状态的数据。在获取初步待检测信号后，对初步待检测信号进行同步参数的运算，得到上述同步参数数据。
如图2所示，在本发明的一些实施例中，同步参数数据包括：初始相关模方值、初始信号能量值、动态阈值，步骤S120包括但不限于步骤S210至步骤S260，下面对这六个步骤进行详细介绍。
步骤S210：对初步待检测信号进行采样顺序标记，得到初始采样标记；
步骤S220：根据预设的参考序列数据对初步待检测信号进行滑动互相关运算，得到初始相关模方值；
步骤S230：根据初始采样标记、参考序列数据的序列长度对初步待检测信号进行信号能量计算，得到初始信号能量值；
步骤S240：根据参考序列数据的序列长度、初始信号能量值计算得到信号功率值；
步骤S250：获取初步待检测信号的信号增益值，并根据信号功率值、信号增益值计算得到信噪比估计值；
步骤S260：根据信噪比估计值、预设的分级参数生成动态阈值。
在一些实施例的步骤S210中，初始采样标记表征初步待检测信号的采样顺序。在每次采样得到初步待检测信号后，记录采样点的顺序，以此得到每个初步待检测信号的初始采样标记。
在一些实施例的步骤S220中，参考序列数据是用于为初步待检测信号提供互相关运算参考的数据，参考序列数据具有预设的序列长度。在完成初步待检测信号的滤波采样后，以上述序列长度作为提取长度对每个采样点的初步待检测信号进行提取，并以参考序列数据作为参考对初步待检测信号进行滑动互相关运算。参照图3，r1为初步待检测信号，p为参考序列数据，滑动互相关运算可以采用N路并行的分段式运算。其中，每路分段式运算采用不同的分段个数，例如第一路运算采用1段(即不分段)互相关运算，第二路运算采用2段互相关运算，直到第N路采用2N-1段互相关运算。在对每个采样点的初步待检测信号的滑动互相关运算后，可得到每个采样点的N组初始相关模方值R1、R2……RN。例如，参考序列数据p的序列长度Len设为320，滑动互相关运算采用2路并行的分段式运算。在以该序列长度Len作为提取长度对每个采样点的初步待检测信号进行提取后，分别采用1段(即不分段)互相关运算、2段互相关运算，对每个采样点的初步待检测信号进行滑动互相关运算，以此得到两个初始相关模方值R1、R2。滑动互相关运算采用的并行分段式运算的个数N可以根据实际需求进行调整，但由于分段式运算会产生噪声，影响运算结果准确度，因此N不宜设置过大。
在一些实施例的步骤S230中，在以序列长度Len作为提取长度对每个采样点的初步待检测信号进行提取后，根据序列长度Len、初始采样标记k计算得到每个采样点的初步待检测信号的初始信号能量值S。初始信号能量值S的具体计算公式见下式(1)：
S(k+1)＝S(k)+|r(k)|2-|r(k-Len)|2..............式(1)
在一些实施例的步骤S240中，根据序列长度Len、初始信号能量值S，可计算得到各个采样点初步待检测信号的信号功率值P。信号功率值P的具体计算公式见下式(2)：
P＝S/Len..............式(2)
在一些实施例的步骤S250中，信号增益值为初步待检测信号经自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)后得到的增益值。根据信号功率值P、信号增益值G，可计算得到各个采样点的信噪比估计值SNR。信噪比估计值SNR的具体计算公式见下式(3)：
其中，Pnoise为预设的参考噪声功率值。
在一些实施例的步骤S260中，根据分级参数、每个采样点的信噪比估计值，即可得到当前采样点的初步待检测信号的动态阈值。例如，可将动态阈值分为三级，具体动态阈值判定条件可参照下式(4)：
其中，Thres为动态阈值，SNR为信噪比估计值，snr1为第一分级参数，snr2为第二分级参数，snr1＜snr2，T1、T2、T3均为预设的参考阈值，T1、T2、T3均可以根据实际需求进行调整。当信噪比估计值SNR小于第一分级参数snr1时，将T1作为动态阈值Thres；当信噪比估计值SNR大于或等于第一分级参数snr1，且小于第二分级参数snr2时，将T2作为动态阈值Thres；当信噪比估计值SNR大于或等于第二分级参数snr2时，将T3作为动态阈值Thres。
在一些实施例的步骤S130中，同步判断条件为用于判断初步待检测信号同步状态的数值比较不等式。将得到的同步参数数据代入同步判断条件，即可判断同步参数数据是否满足同步判断条件的不等式，从而判断初步待检测信号是否同步。若同步参数数据满足同步判断条件的不等式，则表明初步检测结果为初步待检测信号同步成功；若同步参数数据不满足同步判断条件的不等式，则表明初步检测结果为初步待检测信号同步失败。例如，同步判断条件为R>S×Thres，R为初始相关模方值，S为初始信号能量值，Thres为动态阈值。该通过判断初始相关模方值R是否大于初始信号能量值S与动态阈值Thres之间乘积的检测方式，为直接同步检测方式。直接同步检测方式能够快速、实时判断初步待检测信号是否同步成功。
考虑到在进行步骤S220的滑动互相关运算时，会出现多个离散的相关峰干扰同步检测的准确度，因此除上述直接同步检测的方式，还提出一种加权同步检测的方式，能够提高同步检测的准确度。
在本发明的一些实施例中，对上述加权同步检测方式进行具体说明。如图4所示，步骤S130包括但不限于步骤S410至步骤S460，下面对这六个步骤进行详细介绍。
步骤S410：根据动态阈值得到预判断阈值；
步骤S420：根据预判断阈值、初始相关模方值、初始信号能量值得到加权判断结果；
步骤S430：根据预判断阈值、相关系数对初始相关模方值进行非相干加权计算，得到目标相关模方值；
步骤S440：对初始信号能量值进行非相干加权计算，得到目标信号能量值；
步骤S450：根据动态阈值、预设的加权计算通道数量计算得到目标判断阈值；其中，加权计算通道为用于进行非相干加权计算的通道；
步骤S460：根据目标相关模方值、目标信号能量值、目标判断阈值、同步判断条件得到初步检测结果。
在一些实施例的步骤S410中，根据动态阈值和预设占比对预判断阈值进行设置。例如，设动态阈值为T1，预设占比为1/2，则预判断阈值PreThres可设置为T1/2。可以理解的是，预设占比还可以根据实际需要进行适应性设置，对此本发明实施例不作具体限定。
在一些实施例的步骤S420中，对预判断阈值、任一采样点初步待检测信号的初始相关模方值、初始信号能量值之间的数值关系进行判断，确定该采样点的初步待检测信号的同步参数数据是否能够用于进行加权同步检测。例如，判断预判断阈值PreThres与任一采样点初步待检测信号的初始相关模方值R、初始信号能量值S之间的数值关系。若上述三项数值满足R>S×PreThres，则生成对应的加权判断结果，该加权判断结果表明该初步待检测信号在完成步骤S220的滑动互相关运算后，出现离散相关峰较少，对同步检测干扰较轻，并且该初步待检测信号的同步参数数据可以用于进行加权同步检测。若上述三项数值不满足R>S×PreThres，则加权判断结果表明该初步待检测信号在完成进行步骤S220的滑动互相关运算后，出现的离散相关峰较多，对同步检测存在干扰，该初步待检测信号的同步参数数据不适合进行加权同步检测。
在一些实施例的步骤S430中，当加权判断结果表示该采样点的初步待检测信号的同步参数数据能够用于进行加权同步检测时，对上述采样点的初步待检测信号的初始相关模方值进行非相干加权计算，从而实现初始相关模方值的非相干调整，得到目标相关模方值。
在一些实施例的步骤S440中，对步骤S430中确定的初步待检测信号的初始信号能量值进行非相干加权计算，从而实现初始信号能量值的非相干调整，得到目标信号能量值。
在一些实施例的步骤S450中，可采用M个并行路径进行上述步骤的非相干加权计算，M可以根据实际需求进行设置。根据动态阈值Thres、加权计算通道数量M计算得到目标判断阈值NThres，目标判断阈值NThres具体计算见下式(5)：
NThres＝ratio×Thres..............式(5)
其中，ratio与加权计算通道数量M有关，当加权计算通道数量M设为7时，radio可设为矩阵[1.5 2.1 2.7 3.2 3.8 4.3 4.8]，其中有7个元素分别代表第1个至第7个加权计算通道。
在一些实施例的步骤S460中，将得到的目标相关模方值、目标信号能量值、目标判断阈值代入同步判断条件，即可判断是否满足同步判断条件的不等式。若满足同步判断条件的不等式，则表明初步检测结果为初步待检测信号同步成功；若不满足同步判断条件的不等式，则表明初步检测结果为初步待检测信号同步失败。例如，加权同步检测方式的同步判断条件为Rr>Ss×NThres，其中Rr为目标相关模方值，Ss为目标信号能量值，NThres为目标判断阈值。
参照图5，同步检测可同时采用直接同步检测方式和加权同步检测方式，在后续进行校验判断时，需从直接同步检测方式和加权同步检测方式中选取数值最大的相关模方值，以及选取与该相关模方值对应初始采样标记相同的信号能量值，将选取出的相关模方值、信号能量值作为进行校验判断的同步参数数据。
在一些实施例的步骤S140中，校验判断条件为用于判断初步待检测信号同步状态的数值比较不等式。当初步检测结果表示初步待检测信号同步成功时，将上述得到的同步参数数据代入校验判断条件，从而同步参数数据判断是否满足校验判断条件的不等式。若同步参数数据满足同步判断条件的不等式，则表明初步检测结果受初步待检测信号频偏的影响较大，需要进一步对初步待检测信号进行同步校验；若同步参数数据不满足同步判断条件的不等式，则表明初步检测结果受初步待检测信号频偏的影响小，无需进一步对初步待检测信号进行同步校验，可以直接确定初步待检测信号同步成功。例如，校验判断条件设置为R<S×checkThres，其中R为初始相关模方值，S为初始信号能量值，checkThres为预设的校验阈值。
在一些实施例的步骤S150中，当校验判断结果表示初步待检测信号需要进行同步校验时，表明初步检测结果受初步待检测信号频偏的影响较大，此时对初步待检测信号中存在的频偏进行补偿，从而得到目标待检测信号。
如图6所示，在本发明的一些实施例中，步骤S150包括但不限于步骤S610与步骤S620，下面对这两个步骤进行详细介绍。
步骤S610：若校验判断结果表示需要进行同步校验，根据初步待检测信号进行频偏估计，得到频偏估计值；
步骤S620：根据频偏估计值对初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号。
在一些实施例的步骤S610中，当校验判断结果表示初步待检测信号需要进行同步校验时，计算初步待检测信号中存在的频偏，从而得到该初步待检测信号的频偏估计值。
在一些实施例的步骤S620中，利用计算得到的频偏估计值，对初步待检测信号进行频率调整，从而消除初步待检测信号中频偏的影响，以此得到目标待检测信号。
在一些实施例的步骤S160中，基于频偏补偿后的目标待检测信号进行信道估计，计算出目标待检测信号的目标响应值。
如图7所示，在本发明的一些实施例中，对上述实施例步骤S160中目标响应值的计算方式进行具体说明。步骤S160包括但不限于步骤S710至步骤S730，下面对这三个步骤进行详细介绍。
步骤S710：根据目标待检测信号进行信道估计操作，得到频域响应数据；
步骤S720：对频域响应数据进行逆傅里叶变换，得到信道冲击响应数据；
步骤S730：将数值最大的信道冲击响应数据作为目标响应值。
在一些实施例的步骤S710中，频域响应数据用于表征目标待检测信号经过通信信道时频率变化，信道估计用于计算目标待检测信号所经通信信道的响应数据。得到完成频偏补偿的目标待检测信号后，可采用LS信道估计法对目标待检测信号进行信道估计，从而估计出目标待检测信号的频域响应数据。
在一些实施例的步骤S720中，信道冲击响应数据用于表征目标待检测信号在通信初始状态为零时，在所经过的通信信道上所引起的响应。得到频率响应数据后，对得到的频域响应数据进行逆傅里叶变换，即可变换得到信道冲击响应数据。
在一些实施例的步骤S730中，目标响应值选取为信道冲击响应数据中的最大值，该目标响应值能够表征目标待检测信号在经过的通信信道上的同步状态。
如图8所示，在本发明的一些实施例中，在步骤S170之前，信号同步检测方法还包括步骤S810，下面对该步骤进行详细介绍。
步骤S810：将目标待检测信号对应的初始采样标记作为目标采样标记。
在一些实施例的步骤S810中，目标采样标记为目标待检测信号所对应的采样点的顺序。在得到目标待检测信号后，查找该目标待检测信号对应的初始采样标记，并将该初始采样标记作为目标采样标记。
在一些实施例的步骤S170中，校验参考范围用于判断目标响应值是否符合同步标准，从而校验初步检测结果是否正确。在得到目标响应值后，将目标响应值与校验参考范围进行比较，以此进一步判断初步待检测信号的同步状态，从而生成初步待检测信号是否同步成功的同步状态信息。
如图9所示，在本发明的一些实施例中，校验参考范围包括：参考响应范围、参考采样标记范围。步骤S170包括但不限于步骤S910至步骤S930，下面对这三个步骤进行详细介绍。
步骤S910：根据目标响应值、参考响应范围得到响应判断结果；
步骤S920：根据目标采样标记、参考采样标记范围得到采样标记判断结果；
步骤S930：若响应判断结果表示参考响应范围包括目标响应值，且采样标记判断结果表示参考采样标记范围包括目标采样标记，得到信号同步成功的同步状态信息。
在一些实施例的步骤S910中，参考响应范围用于判断目标响应值是否合格，从而判断目标待检测信号在所经过的通信信道上的同步状态。若参考响应范围包括目标响应值则表明目标响应值合格，否则目标响应值不合格。例如，设目标响应值为hmax，参考响应范围为hx>0.25，将目标响应值hmax代入hx，若hmax＞0.25，则表明目标响应值合格。
在一些实施例的步骤S920中，参考采样标记范围用于判断参考采样标记范围是否合格，从而判断出现目标响应值(即最大信道冲击响应数据)时的采样标记对应的初步待检测信号具备同步条件。若参考采样标记范围包括目标采样标记则表明目标采样标记合格，否则目标采样标记不合格。例如，由于上述步骤采用多路加权同步检测的影响，可设参考采样标记范围为1～16，目标采样标记为k，若目标采样标记k的数值在参考采样标记范围，则表明该目标采样标记合格。
在一些实施例的步骤S930中，当响应判断结果为目标响应值合格，且采样标记判断结果为目标采样标记合格时，表明初步待检测信号同步成功，此时生成同步成功的同步状态信息。若响应判断结果、采样标记判断结果中的任一个存在不合格的情况，则表明初步检测结果得到的同步成功为误检，初步待检测信号实际上仍为同步失败的状态，此时生成同步失败的同步状态信息。
如图10所示，在本发明的一些实施例中，信号同步检测方法还包括步骤S101与步骤S102，下面对这两个步骤进行详细介绍。
步骤S101：若同步状态信息表示信号同步失败，再次执行步骤S110；
步骤S102：若同步状态信息表示信号同步成功，输出同步状态信息。
在一些实施例的步骤S101中，当同步状态信息表示初步待检测信号为同步失败的状态时，等待接收下一组初步待检测信号，并以上述预设的采样频率获取该组初步待检测信号，再次对该组初步待检测信号进行同步检测。
在一些实施例的步骤S102中，当同步状态信息表示初步待检测信号为同步成功的状态时，输出初步待检测信号同步成功的同步状态信息。其后等待接收下一次进行同步检测的指令。
如图11所示，本发明实施例还提供了一种信号同步检测装置，包括：
信号获取模块110，用于根据预设的采样频率获取初步待检测信号；
参数运算模块120，用于对初步待检测信号进行同步参数运算，得到同步参数数据；
同步检测模块130，用于根据同步参数数据、预设的同步判断条件进行同步检测，得到初步检测结果；
校验判断模块140，用于若初步检测结果表示信号同步成功，根据同步参数数据、预设的校验判断条件进行校验判断，得到校验判断结果；
频偏补偿模块150，用于若校验判断结果表示需要进行同步校验，对初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号；
信道估计模块160，用于根据目标待检测信号进行信道估计操作，得到目标响应值；
同步校验模块170，同步校验模块用于根据目标响应值、预设的校验参考范围得到初步待检测信号的同步状态信息；其中，同步状态信息包括：信号同步成功或信号同步失败。
具体地，参数运算模块120包括互相关运算单元、能量运算单元、动态阈值计算单元，互相关运算单元用于计算得到初始相关模方值，能量运算单元用于计算得到初始信号能量值，动态阈值计算单元用于计算得到动态阈值。其中，互相关运算单元具体可参照图3。同步检测模块130包括联合同步检测单元、检测结果缓存单元，联合同步检测单元具体可参照图5，检测结果缓存单元用于存储初步待检测信号的同步参数数据以及对应的初步检测结果。同步校验模块170可以根据同步状态信息使能或关闭参数运算模块120、同步检测模块130。
可见，上述信号同步检测方法实施例中的内容均适用于本信号同步检测装置实施例中，本信号同步检测装置实施例所具体实现的功能与上述信号同步检测方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述信号同步检测方法实施例所达到的有益效果也相同。
下面结合图12对本发明实施例的电子设备进行详细介绍。
如图12，图12示意了另一实施例的电子设备的硬件结构，电子设备包括：
处理器210，可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本公开实施例所提供的技术方案；
存储器220，可以采用只读存储器(Read Only Memory，ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等形式实现。存储器220可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器220中，并由处理器210来调用执行本公开实施例的信号同步检测方法；
输入/输出接口230，用于实现信息输入及输出；
通信接口240，用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信；
总线250，在设备的各个组件(例如处理器210、存储器220、输入/输出接口230和通信接口240)之间传输信息；
其中处理器210、存储器220、输入/输出接口230和通信接口240通过总线250实现彼此之间在设备内部的通信连接。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行如上述任一实施例所描述的信号同步检测方法。
可见，上述信号同步检测方法实施例中的内容均适用于本计算机可读存储介质实施例中，本计算机可读存储介质实施例所具体实现的功能与上述信号同步检测方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述信号同步检测方法实施例所达到的有益效果也相同。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
本发明的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本发明中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括多指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
以上参照附图说明了本公开实施例的优选实施例，并非因此局限本公开实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本公开实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本公开实施例的权利范围之内。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.信号同步检测方法，其特征在于，包括：
根据预设的采样频率获取初步待检测信号；
对所述初步待检测信号进行同步参数运算，得到同步参数数据；
根据所述同步参数数据、预设的同步判断条件进行同步检测，得到初步检测结果；
若所述初步检测结果表示信号同步成功，根据所述同步参数数据、预设的校验判断条件进行校验判断，得到校验判断结果；
若所述校验判断结果表示需要进行同步校验，对所述初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号；
根据所述目标待检测信号进行信道估计操作，得到目标响应值；
根据所述目标响应值、预设的校验参考范围得到所述初步待检测信号的同步状态信息；其中，所述同步状态信息包括：信号同步成功或信号同步失败。
2.根据权利要求1所述的信号同步检测方法，其特征在于，所述同步参数数据包括：初始相关模方值、初始信号能量值、动态阈值；所述对所述初步待检测信号进行同步参数运算，得到同步参数数据，包括：
对所述初步待检测信号进行采样顺序标记，得到初始采样标记；
根据预设的参考序列数据对所述初步待检测信号进行滑动互相关运算，得到所述初始相关模方值；
根据所述初始采样标记、所述参考序列数据的序列长度对所述初步待检测信号进行信号能量计算，得到所述初始信号能量值；
根据所述序列长度、所述初始信号能量值计算得到信号功率值；
获取所述初步待检测信号的信号增益值，并根据所述信号功率值、所述信号增益值计算得到信噪比估计值；
根据所述信噪比估计值、预设的分级参数生成所述动态阈值。
3.根据权利要求2所述的信号同步检测方法，其特征在于，所述根据所述同步参数数据、预设的同步判断条件进行同步检测，得到初步检测结果，包括：
根据所述动态阈值得到预判断阈值；
根据所述预判断阈值、所述初始相关模方值、所述初始信号能量值得到加权判断结果；
根据所述加权判断结果对所述初始相关模方值进行非相干加权计算，得到目标相关模方值；
对所述初始信号能量值进行非相干加权计算，得到目标信号能量值；
根据所述动态阈值、预设的加权计算通道数量计算得到目标判断阈值；其中，所述加权计算通道为用于进行非相干加权计算的通道；
根据所述目标相关模方值、所述目标信号能量值、所述目标判断阈值、所述同步判断条件得到所述初步检测结果。
4.根据权利要求1所述的信号同步检测方法，其特征在于，所述根据所述目标待检测信号进行信道估计操作，得到目标响应值，包括：
根据所述目标待检测信号进行信道估计操作，得到频域响应数据；
对所述频域响应数据进行逆傅里叶变换，得到信道冲击响应数据；
将数值最大的所述信道冲击响应数据作为所述目标响应值。
5.根据权利要求3所述的信号同步检测方法，其特征在于，所述校验参考范围包括：参考响应范围、参考采样标记范围；在所述根据所述目标响应值、预设的校验参考范围得到所述初步待检测信号的同步状态信息之前，所述方法还包括：
将所述目标待检测信号对应的初始采样标记作为目标采样标记；
所述根据所述目标响应值、预设的校验参考范围得到所述初步待检测信号的同步状态信息，包括：
根据所述目标响应值、所述参考响应范围得到响应判断结果；
根据所述目标采样标记、所述参考采样标记范围得到采样标记判断结果；
若所述响应判断结果表示所述参考响应范围包括所述目标响应值，且所述采样标记判断结果表示所述参考采样标记范围包括所述目标采样标记，得到信号同步成功的所述同步状态信息。
6.根据权利要求1所述的信号同步检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述同步状态信息表示信号同步失败，再次执行所述根据预设的采样频率获取初步待检测信号；
若所述同步状态信息表示信号同步成功，输出所述同步状态信息。
7.根据权利要求1至6任一项所述的信号同步检测方法，其特征在于，所述若所述校验判断结果表示需要进行同步校验，对所述初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号，包括：
若所述校验判断结果表示需要进行同步校验，根据所述初步待检测信号进行频偏估计，得到频偏估计值；
根据所述频偏估计值对所述初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到所述目标待检测信号。
8.信号同步检测装置，其特征在于，包括：
信号获取模块，所述信号获取模块用于根据预设的采样频率获取初步待检测信号；
参数运算模块，所述参数运算模块用于对所述初步待检测信号进行同步参数运算，得到同步参数数据；
同步检测模块，所述同步检测模块用于根据所述同步参数数据、预设的同步判断条件进行同步检测，得到初步检测结果；
校验判断模块，所述校验判断模块用于若所述初步检测结果表示信号同步成功，根据所述同步参数数据、预设的校验判断条件进行校验判断，得到校验判断结果；
频偏补偿模块，所述频偏补偿模块用于若所述校验判断结果表示需要进行同步校验，对所述初步待检测信号进行频偏补偿操作，得到目标待检测信号；
信道估计模块，所述信道估计模块用于根据所述目标待检测信号进行信道估计操作，得到目标响应值；
同步校验模块，所述同步校验模块用于根据所述目标响应值、预设的校验参考范围得到所述初步待检测信号的同步状态信息；其中，所述同步状态信息包括：信号同步成功或信号同步失败。
9.电子设备，其特征在于，包括：
至少一个存储器；
至少一个处理器；
至少一个计算机程序；
所述计算机程序被存储在所述存储器中，处理器执行所述至少一个计算机程序以实现如权利要求1至7任一项所述的信号同步检测方法。
10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的信号同步检测方法。
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