《低信噪比條件下載波及符號定時同步規(guī)范》

編制說明

一、標準制定的必要性

本項目的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提

供一種低信噪比條件下載波及符號定時同步規(guī)范，實現(xiàn)兩個

環(huán)路聯(lián)合，利用符號定時環(huán)路提取的導(dǎo)頻信息實現(xiàn)載波同

步，同時解決相位模糊性問題，降低解調(diào)實現(xiàn)的復(fù)雜度及實

現(xiàn)誤差。

二、項目背景及工作情況

（一）項目背景

數(shù)字通信系統(tǒng)中，同步是必不可少的環(huán)節(jié)，它主要是從

接收到的信號中還原出原始信息比特，并用這些參數(shù)達到解

調(diào)的目的。

由于數(shù)字通信系統(tǒng)中的發(fā)送端載波與接收端的本振不

可能完全一樣以及在傳輸過程中的信號存在快衰落變化，使

得傳輸信號的中心頻率偏離零點，導(dǎo)致在接收端信號存在頻

偏問題。而經(jīng)過信道傳輸?shù)男盘柕南辔灰矔驗槭芏嗥绽招?/p>

應(yīng)的影響，導(dǎo)致信號存在相位抖動。載波頻偏載星座圖上表

現(xiàn)為符號點的旋轉(zhuǎn)，會對解調(diào)的性能產(chǎn)生不利影響；載波相

偏在星座圖上表現(xiàn)為整體的偏斜，會引起判決誤差，無法進

行準確的解調(diào)，系統(tǒng)誤碼率無法達到通信要求，導(dǎo)致通信系

統(tǒng)的正常使用受到影響，故對頻偏、相偏的糾正即載波同步

過程極其重要。

1

通信系統(tǒng)中，收發(fā)端采用不同的時鐘信號，但需要步調(diào)

一致地協(xié)調(diào)工作，這需要通過同步系統(tǒng)來完成，同步系統(tǒng)性

能的好壞，很大程度上決定了通信系統(tǒng)的質(zhì)量，而接收機本

振時鐘的頻率偏差，會導(dǎo)致接收端相位的不同步，影響信號

解調(diào)的精度，故實現(xiàn)符號定時同步過程也是極其重要的。

對于載波恢復(fù)及符號定時恢復(fù)，一般使用兩個獨立的鎖

相環(huán)實現(xiàn)。載波恢復(fù)可以通過插入導(dǎo)頻實現(xiàn)，以插入導(dǎo)頻塊

居中，且它的使用大部分集中在OFDM系統(tǒng)中，而不使用導(dǎo)

頻，即直接從隨機序列中提取載波同步參數(shù)，則可以使用最

大似然算法、直接判決算法等進行參數(shù)估計，但前者求解似

然函數(shù)過程復(fù)雜，實際實現(xiàn)困難，后者允許頻偏小且不適用

于高階調(diào)制，其改進得到的RC算法，雖適用于高階調(diào)制，

但其允許小頻偏且需在高信噪比下。符號定時恢復(fù)主要有

M&M算法、WDM算法以及Gardner算法。M&M算法每個符號只

需一個采樣點，但判決的精度對載波頻率精度的要求極高；

WDM算法則需要很高的采樣率即需要大量的采樣點進行計

算；相對的Gardner算法對每個符號僅需要兩個采樣點，且

對載波頻偏不敏感，故其應(yīng)用廣泛。

（二）任務(wù)來源

為實現(xiàn)兩個環(huán)路聯(lián)合，利用符號定時環(huán)路提取的導(dǎo)頻信

息實現(xiàn)載波同步，同時解決相位模糊性問題，降低解調(diào)實現(xiàn)

的復(fù)雜度及實現(xiàn)誤差。廣州科慧健遠醫(yī)療科技有限公司提出

制定該項團體標準。

（三）標準起草單位

本標準的主要起草單位是廣州科慧健遠醫(yī)療科技有限

2

公司、雅泰歌思（上海）通訊科技有限公司、廣州言成智能

設(shè)備股份有限公司、科慧健遠（廣州）智能設(shè)備有限公司、

廣州鼎成信息科技有限公司、廣州科慧健遠科學(xué)研究院有限

公司、廣州鵬遠智能設(shè)備有限公司、上海賽歐信息科技有限

公司、廣州貝鼎科技有限公司、澳門國際人工智能學(xué)會、永

迅亞洲有限公司參與起草。。

（四）標準研制過程及相關(guān)工作計劃

1.團體標準《低信噪比條件下載波及符號定時同步

規(guī)范》在2021年10月完成了項目可行性分析，標準的研制

工作于2021年10月正式啟動，選擇、確定技術(shù)水平高、責(zé)

任心強的專業(yè)技術(shù)人員，組建了標準起草小組。

2.2021年10月中旬提出了標準框架，并根據(jù)標準的

框架結(jié)構(gòu)進行資料收集，編寫了標準草案，向廣東省市場

協(xié)會遞交資料提出立項申請。

3.2021年10月，完成標準草案的完善，并小范圍內(nèi)

部征求意見，根據(jù)反饋意見修改形成《征求意見稿》，全

面公開征求意見。

4.2021年11月，起草小組將根據(jù)《征求意見稿》的

反饋意見，對意見進行處理并進一步完善標準，形成標準

送審稿。

5.計劃2021年12月提交標委會技術(shù)審查和報批。

6.計劃2021年12月在全國團體標準信息平臺公示

及發(fā)布。

三、標準制定的基本原則

3

本標準遵守和符合相關(guān)法律法規(guī)、強制性標準要求，充

分考慮目前國內(nèi)外數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域的特點和現(xiàn)狀，結(jié)合工

作實踐和相關(guān)研究成果而加以制定。

四、標準編寫依據(jù)及主要內(nèi)容

本標準按照GB/T1.1—2020的規(guī)定進行編寫，相關(guān)內(nèi)

容經(jīng)過了驗證，具有較強的可操作性和科學(xué)性。根據(jù)調(diào)研情

況，意見收集情況分析，確定標準的主要技術(shù)內(nèi)容包括：接

收端接收發(fā)送端發(fā)送信號，將信號經(jīng)正交解調(diào)生成兩路基帶

信號，利用符號定時環(huán)路的數(shù)控振蕩器同步得到導(dǎo)頻相位及

分數(shù)時延，利用導(dǎo)頻相位對基帶信號進行鑒相，提取載波相

位，完成載波同步，利用分數(shù)時延進行分數(shù)內(nèi)插得到兩路符

號信息，完成符號定時同步，利用導(dǎo)頻相位對兩路符號信息

進行相位模糊的恢復(fù)將兩路符號信息轉(zhuǎn)換為輸出信號。

五、與有關(guān)法律法規(guī)和強制性標準的關(guān)系

遵守和符合相關(guān)法律法規(guī)和強制性標準要求。

六、相關(guān)國內(nèi)標準情況簡要說明

目前國內(nèi)尚無相關(guān)標準。

七、重大意見分歧的處理依據(jù)和結(jié)果

本標準在制定過程中未出現(xiàn)重大分歧意見。

八、后續(xù)貫徹措施

計劃從三個方面確保該團體標準編制順利及得到有效

4

落實：

1、計劃在標準編制過程中，全面征求科研院所、生產(chǎn)

制造產(chǎn)商和供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的意見，確保標準的合理性和

可操作性。

2、計劃在標準發(fā)布后，開展“標準+宣貫培訓(xùn)”學(xué)習(xí)工

作，將標準培訓(xùn)工作常態(tài)化，為標準實施奠定基礎(chǔ)。

3、計劃在標準實施過程中，加強與科研院所、生產(chǎn)制

造產(chǎn)商和供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的溝通，促進團體標準的有效貫

徹、落實與實施。

標準編制小組

2021年11月24日

5

廣東省市場協(xié)會團體標準

《低信噪比條件下載波及符號定時同步規(guī)范》

編制說明

2021年11月

《低信噪比條件下載波及符號定時同步規(guī)范》

編制說明

一、標準制定的必要性

本項目的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提

供一種低信噪比條件下載波及符號定時同步規(guī)范，實現(xiàn)兩個

環(huán)路聯(lián)合，利用符號定時環(huán)路提取的導(dǎo)頻信息實現(xiàn)載波同

步，同時解決相位模糊性問題，降低解調(diào)實現(xiàn)的復(fù)雜度及實

現(xiàn)誤差。

二、項目背景及工作情況

（一）項目背景

數(shù)字通信系統(tǒng)中，同步是必不可少的環(huán)節(jié)，它主要是從

接收到的信號中還原出原始信息比特，并用這些參數(shù)達到解

調(diào)的目的。

由于數(shù)字通信系統(tǒng)中的發(fā)送端載波與接收端的本振不

可能完全一樣以及在傳輸過程中的信號存在快衰落變化，使

得傳輸信號的中心頻率偏離零點，導(dǎo)致在接收端信號存在頻

偏問題。而經(jīng)過信道傳輸?shù)男盘柕南辔灰矔驗槭芏嗥绽招?/p>

應(yīng)的影響，導(dǎo)致信號存在相位抖動。載波頻偏載星座圖上表

現(xiàn)為符號點的旋轉(zhuǎn)，會對解調(diào)的性能產(chǎn)生不利影響；載波相

偏在星座圖上表現(xiàn)為整體的偏斜，會引起判決誤差，無法進

行準確的解調(diào)，系統(tǒng)誤碼率無法達到通信要求，導(dǎo)致通信系

統(tǒng)的正常使用受到影響，故對頻偏、相偏的糾正即載波同步

過程極其重要。

1

通信系統(tǒng)中，收發(fā)端采用不同的時鐘信號，但需要步調(diào)

一致地協(xié)調(diào)工作，這需要通過同步系統(tǒng)來完成，同步系統(tǒng)性

能的好壞，很大程度上決定了通信系統(tǒng)的質(zhì)量，而接收機本

振時鐘的頻率偏差，會導(dǎo)致接收端相位的不同步，影響信號

解調(diào)的精度，故實現(xiàn)符號定時同步過程也是極其重要的。

對于載波恢復(fù)及符號定時恢復(fù)，一般使用兩個獨立的鎖

相環(huán)實現(xiàn)。載波恢復(fù)可以通過插入導(dǎo)頻實現(xiàn)，以插入導(dǎo)頻塊

居中，且它的使用大部分集中在OFDM系統(tǒng)中，而不使用導(dǎo)

頻，即直接從隨機序列中提取載波同步參數(shù)，則可以使用最

大似然算法、直接判決算法等進行參數(shù)估計，但前者求解似

然函數(shù)過程復(fù)雜，實際實現(xiàn)困難，后者允許頻偏小且不適用

于高階調(diào)制，其改進得到的RC算法，雖適用于高階調(diào)制，

但其允許小頻偏且需在高信噪比下。符號定時恢復(fù)主要有

M&M算法、WDM算法以及Gardner算法。M&M算法每個符號只

需一個采樣點，但判決的精度對載波頻率精度的要求極高；

WDM算法則需要很高的采樣率即需要大量的采樣點進行計

算；相對的Gardner算法對每個符號僅需要兩個采樣點，且

對載波頻偏不敏感，故其應(yīng)用廣泛。

（二）任務(wù)來源

為實現(xiàn)兩個環(huán)路聯(lián)合，利用符號定時環(huán)路提取的導(dǎo)頻信

息實現(xiàn)載波同步，同時解決相位模糊性問題，降低解調(diào)實現(xiàn)

的復(fù)雜度及實現(xiàn)誤差。廣州科慧健遠醫(yī)療科技有限公司提出

制定該項團體標準。

（三）標準起草單位

本標準的主要起草單位是廣州科慧健遠醫(yī)療科技有限

2

公司、雅泰歌思（上海）通訊科技有限公司、廣州言成智能

設(shè)備股份有限公司、科慧健遠（廣州）智能設(shè)備有限公司、

廣州鼎成信息科技有限公司、廣州科慧健遠科學(xué)研究院有限

公司、廣州鵬遠智能設(shè)備有限公司、上海賽歐信息科技有限

公司、廣州貝鼎科技有限公司、澳門國際人工智能學(xué)會、永

迅亞洲有限公司參與起草。。

（四）標準研制過程及相關(guān)工作計劃

1.團體標準《低信噪比條件下載波及符號定時同步

規(guī)范》在2021年10月完成了項目可行性分析，標準的研制

工作于2021年10月正式啟動，選擇、確定技術(shù)水平高、責(zé)

任心強的專業(yè)技術(shù)人員，組建了標準起草小組。

2.2021年10月中旬提出了標準框架，并根據(jù)標準的

框架結(jié)構(gòu)進行資料收集，編寫了標準草案，向廣東省市場

協(xié)會遞交資料提出立項申請。

3.2021年10月，完成標準草案的完善，并小范