專利名稱：一種ofdm系統(tǒng)精定時同步估計的實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域的OFDM時間同步估計實現(xiàn)方法，尤其涉及一種OFDM系統(tǒng)中 精定時同步估計的實現(xiàn)方法。
背景技術：
正交頻分復用(簡稱“OFDM”)系統(tǒng)的時間同步用來為快速傅里葉變換(簡稱 “FFT”)解調提供準確的開窗位置。由于在OFDM符號之間插入了循環(huán)前綴保護間隔，因此 OFDM符號定時同步的起始時刻可以在保護間隔內變化，而不會造成碼間干擾(簡稱“ISI”) 和信道間干擾(簡稱“ICI”)。只有當FFT運算窗口超出了符號邊界，或者落入符號的幅度 滾降區(qū)間，才會造成ISI和ICI。因此OFDM系統(tǒng)對符號定時同步的要求相對寬松。在多應用環(huán)境中，為了獲得最佳的系統(tǒng)性能，需要確定最佳的符號定時。盡管符號 定時的起點可以在保護間隔內任意選擇，但任何符號定時的變化，都會增加OFDM系統(tǒng)對時 延擴展的敏感程度，因此系統(tǒng)所能容忍的時延擴展就會低于其設計值，為了盡量減小這種 負面的影響，需要盡量減小符號定時同步的誤差。OFDM定時同步易受頻率偏差的影響，OFDM技術使用了頻率的正交特性，一旦 其正交性遭破壞，系統(tǒng)的誤碼率急劇增加，這是OFDM技術的一個主要問題。產(chǎn)生頻偏的 主要原因是射頻電路接收和發(fā)送段中心頻率不匹配。如果發(fā)送端載波中心頻率為ft， 接收端載波中心頻率為f；，則源數(shù)據(jù)x(n)在發(fā)送端為r(n)==x(^e〃20，在接收端為 y(n) = T(n)eJ2^' 二戲—你請，可以看出接收端的數(shù)據(jù)經(jīng)下變頻后存在頻偏f>ft。從上 式可以看到，在時域，載波頻偏所造成的相位偏移隨著采樣點的增加逐漸累計增加，等效為 線性相位偏移。在頻域，載波頻偏造成的平均相位旋轉和子載波間干擾，當頻偏為Af時，頻域信 號可表示為Yik) 二 XkHk{ HW·
N sin(^A/ / N)
Γ π J.V F N f_sin^A/_λj^f(N~\)/Nν
_7]{Nsin(^l-k + Af)/N)}e'其中，Y(k)為頻域接收到的信號，)(k為發(fā)送的原始信號，Hk為信道第k個位置的頻 域響應，N是FFT長度，Y' (k)與&成線性關系，Yici (k)為子載波間干擾。隨著載波頻偏
sin πΑ
Δ f的增加，函數(shù)…樹沖—“隨著增大，子載波間干擾也隨著增大。在OFDM系統(tǒng)中，當發(fā)生載波頻率偏差的時候，大于子載波間隔的頻偏部分稱為整 數(shù)頻偏Af1，小于子載波間隔的頻偏部分稱為小數(shù)頻偏Aff。其中小數(shù)頻偏Aff會嚴重破 壞各子載波之間的正交性。按照定時同步的精度分類，定時同步算法可以分為粗定時同步算法和精定時同步 算法。通常粗定時同步算法受頻偏影響相對較小，但同步精度較低。精定時同步算法可以達到很高的同步精度高，但是隨著頻偏的增大，同步精度急劇降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的提供一種OFDM系統(tǒng)精定時同步估計的實現(xiàn)方法，可以對抗較大的頻 率偏差，實現(xiàn)快速、準確的精定時同步估計，同時能夠降低精同步估計算法中的運算量和硬 件實現(xiàn)復雜度。一種OFDM系統(tǒng)精定時同步估計的實現(xiàn)方法，包含以下內容(1)采用最大相關算法尋找接收信號中時域訓練序列的粗略位置，并取出時域訓 練序列；(2)設定一個抽取間隔，按此間隔對接收信號的時域訓練序列進行抽?。?3)按照設定的間隔，對本地訓練序列進行抽??；(4)根據(jù)時間抽取后的數(shù)據(jù)長度，經(jīng)FFT變換將時間抽取后的時域訓練序列變換 為頻域訓練序列；(5)將頻域訓練序列與抽取后的移位本地訓練序列相乘，通過IFFT運算變換回時 域；(6)對于不同移位值尋找各自峰值，最大峰值對應的時間位置即為所估計的精同
步數(shù)值。本發(fā)明所提供的一種OFDM系統(tǒng)精定時同步估計實現(xiàn)方法，對接收序列和本地序 列均進行了抽取，縮短了 FFT (快速傅里葉變換)和IFFT (快速傅里葉逆變換)的變換的數(shù) 據(jù)長度。既減小了二者實現(xiàn)的復雜度，又降低了變換運算量。本發(fā)明所提供的技術解決方 案可以對抗較大的頻率偏差，實現(xiàn)快速、準確的精定時同步估計，同時有效降低了精同步估 計算法中的運算量和硬件實現(xiàn)復雜度。


圖1 一種OFDM系統(tǒng)精定時同步估計的實現(xiàn)方法基本流程圖 具體實施方案以下結合附圖，對本發(fā)明所提供的發(fā)明內容進行詳細的說明(1)時域接收表示為r(k)，采用最大相關(MC)算法尋找接收信號中時域訓練序列 的粗略位置
im+N-\)
Σ r{k) · r (Jc + N)\
奴二m)其中，N為時域訓練序列的長度。按照計算出的cW位置，取出時域訓練序列rc(k)。(2)按照一個設定的間隔S，對時域訓練序列r。(k)進行抽取。抽取后的時域訓練 序列為rs (η) = rc(S*n)，η = 0，1，2···，N/S(3)按照設定間隔S，對本地訓練序列進行抽取。若本地訓練序列表示為sync (k)， k = 0，1，. . .，N，則抽取后的本地訓練序列為
syncs (n) = sync (S*n)，η = 0，1，2. . .，N/S(4)按照時間抽取后的數(shù)據(jù)長度，經(jīng)FFT變換，將時間抽取后的時域訓練序列變換 為頻域訓練序列。Rs(n) = FFT(rs(n))n = 0，1，2· · ·，N/S(5)將頻域訓練序列與抽取后的移位本地訓練序列相乘，得到頻域相乘結果，并通 過IFFT運算變換回時域prod = IFFT (Rs (η) *syncs (n-shift))η = 0,1,2. . . , N / S(6)對于不同移位值，尋找各自峰值。最大峰值對應的時間位置即為所估計的精同
步結果。
權利要求
1. 一種OFDM系統(tǒng)精定時同步估計的實現(xiàn)方法，其特征在于包含以下內容(1)采用最大相關算法尋找接收信號中時域訓練序列的粗略位置，并取出時域訓練序列；(2)設定一個抽取間隔，按此間隔對接收信號的時域訓練序列進行抽?。?3)按照設定的間隔，對本地訓練序列進行抽?。?4)根據(jù)時間抽取后的數(shù)據(jù)長度，經(jīng)FFT變換將時間抽取后的時域訓練序列變換為頻 域訓練序列；(5)將頻域訓練序列與抽取后的移位本地訓練序列相乘，通過IFFT運算變換回時域；(6)對于不同移位值尋找各自峰值，最大峰值對應的時間位置即為所估計的精同步數(shù)
全文摘要
本發(fā)明提供一種OFDM系統(tǒng)精定時同步估計實現(xiàn)方法，包含采用最大相關算法尋找接收信號中時域訓練序列的粗略位置，并取出時域訓練序列；設定一個抽取間隔，按此間隔對接收信號的時域訓練序列進行抽取；按照設定的間隔，對本地訓練序列進行抽??；根據(jù)時間抽取后的數(shù)據(jù)長度，經(jīng)FFT變換將時間抽取后的時域訓練序列變換為頻域訓練序列；將頻域訓練序列與抽取后的移位本地訓練序列相乘，并通過IFFT運算變換回時域；對于不同移位值尋找各自峰值，最大峰值對應的時間位置即為所估計的精同步數(shù)值。本發(fā)明所提供的技術解決方案可以對抗較大的頻率偏差，實現(xiàn)快速、準確的精定時同步估計，同時有效降低了精同步估計算法中的運算量和硬件實現(xiàn)復雜度。
文檔編號H04L27/26GK102123125SQ20101002248
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權日2010年1月7日
發(fā)明者李剛 申請人:上海華虹集成電路有限責任公司