本發(fā)明屬于無線通信，具體涉及一種網(wǎng)關的快速sf識別方法。

背景技術：

1、在無線通信中，chirp波形作為一種擴頻技術，由于占用的頻帶寬度遠大于信號，因此可以獲得很高的靈敏度。此外，該信號由于抗多徑能力強，發(fā)射能量低，傳輸距離遠，因此廣泛用于各種雷達以及通信場景中。

2、當chirp信號用于通信時，使用擴頻因子（sf）越大，帶寬(bw)越小時，可以獲得更高的靈敏度，但是傳輸相同數(shù)據(jù)對應的時間越長。如當sf=6，bw=500khz時，一個符號的時間長度為0.12ms（毫秒），但是當sf=12，相同帶寬條件下，一個符號傳輸時間為8.2ms（毫秒）。并當sf越大時，傳輸數(shù)據(jù)率就越低，當sf越小時，傳輸數(shù)據(jù)率越高。

3、在上行通信時，終端節(jié)點會按照通信鏈路的rssi，snr等信息自動選擇最合適的sf，以此滿足既不降低通訊速率，又可以提升通信質(zhì)量。然而這就要求網(wǎng)關設備具有sf自動識別功能，以此自動識別終端配置的sf參數(shù)。

4、在現(xiàn)有技術中并行傳輸多路信號進行sf檢測，是通過多個符號滑窗平均的方法并且使用多個門限的方法可以有效檢測出sf值。然而該方法需要多路并行的架構，需要耗費多套數(shù)據(jù)處理單元。此外需要多個符號進行滑窗平均，因此要求更多的前導碼開銷。

5、發(fā)明人在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，這些現(xiàn)有技術至少存在以下技術問題：sf識別過慢、sf識別時門限調(diào)整復雜度過高、無法用于自動agc模式。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中存在的sf識別速度過慢、sf識別門限調(diào)整復雜度過高的問題，本發(fā)明提出了一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其目的為：提高sf識別速度。

2、為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術方案是：提供一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，包含以下步驟：

3、步驟一：首先將接收信號按照進行分組，將sf配置從sf=6一直分到sf=12，令sf=l1，然后計算l1的中間變量值；步驟二：計算sf=6的中間變量值和sf=12的中間變量值；步驟三：將l1的中間變量值和sf=6的中間變量值和sf=12的中間變量值進行比較并輸出結(jié)果：步驟四：再令sf=l2，然后計算l2的中間變量值，將l2的中間變量值和sf=6的中間變量值和sf=12的中間變量值進行比較并輸出結(jié)果，流程結(jié)束；l1代表第一次搜索，l2代表第二次搜索，ln代表第n次搜索。

4、較優(yōu)的，l1的中間變量值計算過程如下：首先將接收信號按照每個碼片進行分組，然后計算：

5、

6、其中代表按照每sf=l1個碼片進行分組后的一個符號，代表sf=l1的發(fā)送本地信號共軛，且代表求絕對值符號，代表的含義為快速傅里葉變換。

7、當獲取?結(jié)果后，找到其最大值，記為，代表接收數(shù)據(jù)和發(fā)送信號的相關性,在不同sf傳輸條件下的相關性各不相同，相關性用于判斷傳輸?shù)膕f方式。

8、較優(yōu)的，步驟二中sf=6的中間變量值計算過程如下：

9、其中代表按照每sf=6個碼片進行分組后的一個符號，代表sf=6的發(fā)送本地信號共軛，且代表求絕對值符號；當獲取結(jié)果后，找到其最大值，記為

10、，x6代表以2的6次方（64）個碼片進行分組得到的相關結(jié)果。

11、較優(yōu)的，步驟二中sf=12的中間變量值計算過程如下：

12、其中代表按照每sf=12個碼片進行分組后的一個符號，?代表sf=12的發(fā)送本地信號共軛，且代表求絕對值符號；當獲取結(jié)果后，找到其最大值，記為

13、?。

14、較優(yōu)的，步驟三的比較過程如下：

15、結(jié)果一：如果≤，那么sf識別結(jié)果r的取值范圍為l1≤r≤12，和為一個系數(shù)因子，補償由于噪聲帶來的值誤差，即計算結(jié)果；

16、結(jié)果二：如果,那么sf識別結(jié)果為sf=6，跳出搜索；

17、結(jié)果三：如果＞，那么sf識別結(jié)果為l1，跳出搜索。

18、較優(yōu)的，當滿足結(jié)果一時，令sf=l2，并計算l2的中間變量值，記為。

19、較優(yōu)的，對、以及進行比較，過程如下：

20、結(jié)果一：≤，那么sf識別結(jié)果r的取值范圍為l2≤r≤12；

21、結(jié)果二：,那么sf識別結(jié)果l1，跳出搜索；

22、結(jié)果三：，那么sf識別結(jié)果為l2，跳出搜索；

23、其中就是系數(shù)因子。

24、較優(yōu)的，重復所述比較過程直到ln中的sf（1≤n≤5，n代表第n次搜索的結(jié)果）等于11時，進入最后一次判斷，并且得到最終sf的搜索結(jié)果并跳出搜索。

25、較優(yōu)的，當agc隨著時間在實時變化時，需要將中間變量值補償模擬agc以及數(shù)字agc增益后再進行余下步驟，令模擬增益值為，數(shù)字增益為，

26、去除agc增益之后的,其中k代表數(shù)字的比特數(shù)，代表求對數(shù)操作；然后重復步驟一至步驟四即可獲得對應的sf識別結(jié)果。

27、較優(yōu)的，當agc隨著時間在實時變化時，將計算信號中的snr值來替代所述步驟一至步驟四中提到的值，計算得到：，然后計算,這里的i是向量x中數(shù)據(jù)下標的索引，t就是計算周期。代表含義為將向量中所有數(shù)據(jù)元素求和，代表噪聲功率；計算，將帶入到步驟一至步驟四中替換值并進行計算，得到最終的sf識別結(jié)果。

28、本發(fā)明使用的縮略詞如下：

29、sf：spread?factor擴頻因子，bw：band?width帶寬，pl：pay?load支付負載，snr：signal?to?noise?ratio信噪比，agc：automaticgain?control自動增益控制。

30、相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案具有如下優(yōu)點/有益效果：

31、1.?實現(xiàn)快速的sf識別功能。

32、2.?降低sf識別時，每次判斷的門限調(diào)整復雜度。

技術特征：

1.一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，包含以下步驟：步驟一：首先將接收信號按照進行分組，將擴頻因子配置從擴頻因子等于6一直分到擴頻因子等于12，令擴頻因子等于l1，然后計算l1的中間變量值；步驟二：計算擴頻因子等于6時的中間變量值和擴頻因子等于12時的中間變量值；步驟三：將l1的中間變量值和擴頻因子等于6時的中間變量值和擴頻因子等于12時的中間變量值進行比較并輸出結(jié)果：步驟四：再令擴頻因子等于l2，然后計算l2的中間變量值，將l2的中間變量值和擴頻因子等于6時的中間變量值和擴頻因子等于12時的中間變量值進行比較并輸出結(jié)果，流程結(jié)束；其中l(wèi)1代表第一次搜索，l2代表第二次搜索；sf即擴頻因子。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，所述l1的中間變量值計算過程如下：首先將接收信號按照每個碼片進行分組，然后計算：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，所述步驟二中擴頻因子等于6的中間變量值計算過程如下：?

4.根據(jù)權利要求3所述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，所述步驟二中擴頻因子等于6時的中間變量值計算過程如下：?

5.根據(jù)權利要求4所述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，所述步驟三的比較過程如下：

6.根據(jù)權利要求5所述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，當滿足結(jié)果一時，令擴頻因子等于l2，并計算l2的中間變量值，記為。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，對?、以及進行比較，過程如下：

8.根據(jù)權利要求7述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，重復所述比較過程直到ln中的sf（1≤n≤5，n代表第n次搜索的結(jié)果）等于11時，進入最后一次判斷，并且得到最終sf的搜索結(jié)果并跳出搜索；其中l(wèi)n代表第n次搜索。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，當自動增益控制隨著時間在實時變化時，需要將中間變量值補償模擬自動增益控制以及數(shù)字自動增益控制增益后再進行余下步驟，令模擬增益值為，數(shù)字增益為，

10.根據(jù)權利要求1所述的一種網(wǎng)關的快速sf識別方法，其特征在于，當自動增益控制隨著時間在實時變化時，將計算信號中的信噪比值來替代所述步驟一至步驟四中提到的值，計算得到：?，

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種網(wǎng)關的快速SF識別方法，屬于無線通信的技術領域，包含以下步驟：步驟一：首先將接收信號按照進行分組，將擴頻因子從6一直分到12，然后計算第一次搜索時的中間變量值；步驟二：計算擴頻因子等于6時的中間變量值和擴頻因子等于12時的中間變量值；步驟三：將第一次搜索的中間變量值和擴頻因子等于6時的中間變量值和擴頻因子等于12時的中間變量值進行比較并輸出結(jié)果；步驟四：再令擴頻因子等于第二次搜索，將第二次搜索的中間變量值和擴頻因子等于6時的中間變量值和擴頻因子等于12時的中間變量值進行比較并輸出結(jié)果，流程結(jié)束；解決了現(xiàn)有技術中擴頻因子識別過慢、擴頻因子識別時門限調(diào)整復雜度過高的技術問題。

技術研發(fā)人員：李洋漾,黃強,彭吉生,梁宏明
受保護的技術使用者：四川思凌科微電子有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21