Metoda doboru sekwencji preambuły dla efektywnej implementacji algorytmu synchronizacji

W artykule zaprezentowano wybrany aspekt konstrukcji cyfrowego systemu radiokomunikacyjnego, w którym synchronizacja symbolowa jest przeprowadzana na podstawie sygnału binarnego z odbiornika w paśmie podstawowym. Dobór sekwencji synchronizującej decyduje o skuteczności algorytmu odtwarzania zegara transmisyjnego, ale dzięki zastosowaniu korelatora różnicowego umożliwia również minimalizację ilości obliczeń. W artykule wyprowadzono kryteria doboru sekwencji oraz zaproponowano model probabilistyczny, umożliwiający określenie prawdopodobieństwa błędnej synchronizacji i dopasowanie parametrów algorytmu synchronizacji.

Synchronization of a receiver is one of the key aspects of digital data transmission. In this paper there is presented how to select a preamble sequence which allows minimizing probability of the synchronization error and reducing the number of computations in the differential correlator algorithm [2]. The synchronization algorithm input is assumed to be the baseband output of a radio receiver with binary values. An expression for distribution of the distorted input signal (7) correlation values, and a criterion (9) describing the optimum autocorrelation function of the preamble sequence are derived for assumption of non-coherent demodulation. It can be noted that reduction in computations is connected with maximization of the autocorrelation value Raa(1) = Raa(-1) (8). Using the exhaustive search algorithm [3], a few sequences with high Raa(1) and low sidelobes are found and compared to MPSL sequences (Tab. 1, Fig. 3). 30% reduction in computations is achieved, while probability of the synchronization error (11) is only slightly worse in a typical system operation region.