信号同步方法及其相关设备与流程

本技术涉及无线感知，尤其涉及一种信号同步方法及其相关设备。

背景技术：

1、在无线信号的建设过程中，目前已经逐步实现了重点区域的信号覆盖，也提升了无线信号覆盖的水平。无线信号作为集群通信、车地无线、移动数据回传的通道，其重要性要远高于公网的信号。行业中的无线信号也是行业运维的关注点之一，无线信号的监测主要关注通信设备的老化而引起的通信信号覆盖质量恶化、其他行业的同频信号带来的干扰以及其他行业的邻频信号带来的干扰等几个方面。特别是在行业中的关键场景的通信信号，作为业务的生命线，重要性尤其要重点保障。

2、实时感知无线信号的质量并进行大数据分析，进而将无线信号质量数据化、形象化，可以为行业的安全性保驾护航。进一步地在实时感知无线信号的覆盖质量过程中，同步被感知信号是基本要求，被感知信号的同步误差估计受频偏与多径的影响。目前行业主要采用人工巡检的方式来监控无线信号的质量，但是这种监控方式效率低且成本高、时效性差，导致不能高效地监控无线信号的质量，因此，如何能够迅速找到主径信号，实现无线信号同步，以提升同步效率和感知准确度是人们目前关注的问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本技术提供了一种信号同步方法及其相关设备，用于解决现有技术中难以高效实现无线信号同步的技术缺陷。

2、一种信号同步方法，包括：

3、在将被感知的目标信号与本地同步序列进行帧同步检测时，存储所述目标信号中对应的目标数据；

4、依据存储的所述目标信号中对应的目标数据，计算所述目标信号与所述本地同步序列之间的目标同步变量；

5、分解所述目标信号中的各路t间间隔支路信号；

6、依据所述目标信号中的各路t间间隔支路信号，计算所述目标同步变量中与所述目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量；

7、依据所述目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量的计算结果，在预设的判决区间内确定所述目标信号与所述本地同步序列之间的每一帧信号的同步误差估计；

8、合并所述目标信号与所述本地同步序列之间的连续多帧的信号对应的同步误差估计，并将合并结果作为所述目标信号与所述本地同步序列之间的最终同步判决依据；

9、依据所述目标信号与所述本地同步序列之间的最终同步判决依据，确定所述目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号的主径信号；

10、依据所述主径信号，完成对所述目标信号与所述本地同步序列的信号同步。

11、优选地，确定所述目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号的主径信号的方法，还包括：

12、依据预设的第一步长，计算所述目标信号与所述本地同步序列之间的连续多帧的信号对应的同步误差估计之间的和；

13、依据所述目标信号与所述本地同步序列之间的连续多帧的信号对应的同步误差估计之间的和，对所述目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号进行多径估计优化，确定所述目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号之间的多径估计窗口；

14、依据所述目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号之间的多径估计窗口以及预设的第二步长，对所述目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号进行收敛，由此确定所述目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号的主径信号。

15、优选地，所述存储所述目标信号中对应的目标数据，包括：

16、确定存储所述目标信号中对应的目标数据的存储起点；

17、依据所述目标数据的存储起点，存储预设长度的所述目标数据；

18、其中，所述预设长度依据信号同步的应用场景需求来设计。

19、优选地，所述依据存储的所述目标信号中对应的目标数据，计算所述目标信号与所述本地同步序列之间的目标同步变量，包括：

20、依据所述目标数据，对所述目标信号与所述本地同步序列进行滑动处理；

21、依据所述目标信号与所述本地同步序列的滑动处理结果，逐符号移位确定所述目标信号与所述本地同步序列之间的目标同步变量。

22、优选地，所述依据所述目标信号中的各路t间间隔支路信号，计算所述目标同步变量中与所述目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量的公式，包括：

23、

24、其中，表示同步判决变量；表示判决区间；表示信号序列长度；表示信号序列间隔；表示信号采样的倍数；表示第n个信号序列；表示训练信号序列。

25、优选地，所述依据所述目标信号中的各路t间间隔支路信号，计算所述目标同步变量中与所述目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量的公式，包括：

26、

27、其中，表示合并连续多帧的同步误差估计所处的最终的判决依据；表示第j帧信号的长度；表示判决区间；表示信号序列长度；表示信号序列间隔；表示信号采样的倍数。

28、优选地，所述目标同步变量中与所述目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量中相邻两个支路之间的时间差为一个帧持续的时间。

29、一种信号同步装置，包括：

30、存储单元，用于在将被感知的目标信号与本地同步序列进行帧同步检测时，存储所述目标信号中对应的目标数据；

31、第一计算单元，用于依据存储的所述目标信号中对应的目标数据，计算所述目标信号与所述本地同步序列之间的目标同步变量；

32、分解单元，用于分解所述目标信号中的各路t间间隔支路信号；

33、第二计算单元，用于依据所述目标信号中的各路t间间隔支路信号，计算所述目标同步变量中与所述目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量；

34、第一确定单元，用于依据所述目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量的计算结果，在预设的判决区间内确定所述目标信号与所述本地同步序列之间的每一帧信号的同步误差估计；

35、合并单元，用于合并所述目标信号与所述本地同步序列之间的连续多帧的信号对应的同步误差估计，并将合并结果作为所述目标信号与所述本地同步序列之间的最终同步判决依据；

36、第二确定单元，用于依据所述目标信号与所述本地同步序列之间的最终同步判决依据，确定所述目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号的主径信号；

37、同步单元，用于依据所述主径信号，完成对所述目标信号与所述本地同步序列的信号同步。

38、一种信号同步设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述信号同步方法的步骤。

39、一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述信号同步方法的步骤。

40、从以上介绍的技术方案可以看出，当需要对目标无线信号进行同步时，本技术实施例提供的方法可以在将被感知的目标信号与本地同步序列进行帧同步检测时，存储目标信号中对应的目标数据；目标数据反映了目标信号的信息，因此，在存储目标信号对应的目标数据之后，可以依据存储的目标信号中对应的目标数据，计算目标信号与本地同步序列之间的目标同步变量；以便可以根据目标同步变量来分析目标信号与本地同步序列之间的关系。进一步地，由于目标信号可能包括多路t间间隔支路信号，如果直接分析目标信号可能存在一定的困难，因此，可以分解目标信号中的各路t间间隔支路信号；进而依据目标信号中的各路t间间隔支路信号，计算目标同步变量中与目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量；目标同步变量中与目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量可以反馈目标信号的各路t间间隔支路信号的同步情况，因此，可以依据目标信号的各路t间间隔支路信号对应的同步判决变量的计算结果，在预设的判决区间内确定目标信号与本地同步序列之间的每一帧信号的同步误差估计；以便可以分析目标信号与本地同步序列之间的每一帧信号的同步情况。进一步地，为了确定目标信号与本地同步序列之间的主径信号，可以合并目标信号与所述本地同步序列之间的连续多帧的信号对应的同步误差估计，并将合并结果作为目标信号与所述本地同步序列之间的最终同步判决依据；以便可以依据目标信号与本地同步序列之间的最终同步判决依据，确定目标信号与所述本地同步序列所构成的综合信号的主径信号；确定了主径信号，则可以依据主径信号，完成对目标信号与所述本地同步序列的信号同步。

41、由上述介绍可知，当需要对无线信号进行同步时，本技术实施例提供的方法可以实时感知无线信号，并依据所感知的无线信号的数据来分析无线信号与待同步的序列之间的主径信号，并依据所确定的主径信号来高效完成无线信号的同步，本技术实施例提供的方法可以实时感知无线信号的同步情况，尤其可以实现对抗多径干扰的信号的同步，可以有效提升信号同步效率以及信号感知准确度。例如，在一些轨道交通行业的应用场景中，可以辅助快速完成对从“故障修”到“状态修”的运维理念升级、从“人工巡检”到“自动巡检”的运维方式升级、从“事故前处理”到“事故后处理”的运营安全升级，为轨道交通行业的智慧化升级、安全性提升保驾护航。