專利名稱：一種ofdm系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種OFDM定時(shí)估計(jì)和調(diào)整技術(shù)
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，以正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，簡(jiǎn)稱“OFDM”)為代表的多載波傳輸技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。OFDM主要思想是將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，隨后調(diào)制到每個(gè)正交的子載波上進(jìn)行傳輸。理想情況下，各正交子載波上的信號(hào)不會(huì)互干擾。每個(gè)子載波上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子載波上的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對(duì)容易。由于OFDM 技術(shù)頻譜效率高、能較容易的對(duì)付多徑傳播引起的符號(hào)間干擾，因而在無(wú)線移動(dòng)通信中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，并且被普遍認(rèn)為是未來(lái)4G的核心技術(shù)。OFDM系統(tǒng)通過(guò)引入循環(huán)前綴(Cyclic Pref ix，簡(jiǎn)稱“CP”)來(lái)避免符號(hào)間干擾。CP 就是將每個(gè)OFDM符號(hào)的最后一部分?jǐn)?shù)據(jù)復(fù)制到該OFDM符號(hào)之前，使得多徑時(shí)延在小于循環(huán)前綴的長(zhǎng)度的前提下避免多徑傳播所造成的符號(hào)間干擾。終端與基站通信的前提是獲得與基站的同步，終端與基站的初始同步主要是通過(guò)小區(qū)搜索過(guò)程完成，完成初始同步后終端還要持續(xù)保持與基站的同步。由于終端的移動(dòng)，信道條件的變化等等，終端與基站的同步關(guān)系可能隨時(shí)發(fā)生變化，因此終端需要隨時(shí)估計(jì)該同步關(guān)系并及時(shí)調(diào)整終端的定時(shí)，這樣才不致于失步。OFDM系統(tǒng)發(fā)送端首先將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，此后將數(shù)據(jù)流分段進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，對(duì)每段數(shù)據(jù)進(jìn)行逆快速傅立葉變換(Inverse Fast FourierTransform，簡(jiǎn)稱 “IFFT”)，把頻域信號(hào)變換為時(shí)域信號(hào)，接著進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，同時(shí)加上CP，然后通過(guò)發(fā)送模塊發(fā)送到通信信道；在接收端則相反，首先通過(guò)接收模塊接收時(shí)域信號(hào)，接著去CP、串并轉(zhuǎn)換、通過(guò)快速傅立葉變換(Fast Fourierl^ransform，簡(jiǎn)稱“FFT”)將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)、之后在頻域進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換、數(shù)字解調(diào)、解碼等處理。圖1是OFDM頻域信號(hào)的示意圖。OFDM系統(tǒng)在時(shí)間上的基本單位是OFDM符號(hào)，在頻率上的基本單位是子載波，時(shí)間和頻率上的最小單位稱為資源單元(Resource Element, 簡(jiǎn)稱“RE”)。圖1中的RS表示參考信號(hào)(Reference Signal，簡(jiǎn)稱“RS”)，主要是用于信道估計(jì)，一個(gè)RS占用一個(gè)RE。通常，在時(shí)域上RS可分為兩列第1參考信號(hào)和第2參考信號(hào)。第1參考信號(hào)位于每個(gè)時(shí)隙的第1個(gè)OFDM符號(hào)，第2參考信號(hào)位于每個(gè)時(shí)隙的倒數(shù)第 3個(gè)OFDM符號(hào)；在頻域上，通常情況下每6個(gè)子載波插入一個(gè)參考信號(hào)，如圖1所示。FFT模塊對(duì)每一個(gè)OFDM符號(hào)分別進(jìn)行處理。一個(gè)OFDM符號(hào)從頻域上看主要包括直流子載波、有效子載波、虛子載波，如圖2所示。中間的直流子載波主要是用于去除直流分量，不用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，兩側(cè)的有效子載波是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，兩端的虛子載波主要是用來(lái)隔離帶外干擾，也不進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有技術(shù)常用的定時(shí)估計(jì)方法利用RS實(shí)現(xiàn)，一種方法是利用頻域上相鄰RS的相位差進(jìn)行定時(shí)估計(jì)，這種方法的主要原理是利用時(shí)域上的定時(shí)偏差反映在頻域上就是一定的相位旋轉(zhuǎn)，但這種方法在多徑衰落信道下很難準(zhǔn)確估計(jì)出定時(shí)，主要是因?yàn)椴煌亩鄰窖舆t引起頻域上不同相位旋轉(zhuǎn)，疊加之后相位偏差信息不能再準(zhǔn)確反映時(shí)域的定時(shí)偏差。另一種方法是利用RS的頻域信道估計(jì)，然后變換到時(shí)域，得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)，再找到時(shí)域信道沖激響應(yīng)中功率最大的抽頭，該抽頭的位置即認(rèn)為是終端定時(shí)的位置。 而定時(shí)調(diào)整的方法一般是按照估計(jì)出的定時(shí)經(jīng)過(guò)一定的平滑或者平均之后去控制接收機(jī)的接收定時(shí)。由于RS只在有效子載波范圍內(nèi)存在，在虛子載波中不存在，而在變換到時(shí)域之前，必須得到整個(gè)帶寬內(nèi)的信道估計(jì)，目前常用的方法是近似或者插值的方法，即用有效帶寬內(nèi)的信道估計(jì)去近似虛子載波處的信道估計(jì)，或者是根據(jù)有效帶寬內(nèi)的信道估計(jì)利用插值的方法得到虛子載波處的信道估計(jì)。由于RS是等間隔分布的，因此在得到虛子載波處的信道估計(jì)時(shí)還是要按照RS的間隔去獲取。具體地說(shuō)，上述頻域信道定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法如圖3所示。圖3中所示數(shù)據(jù)緩存模塊主要是用于緩存數(shù)據(jù)，而去CP和FFT模塊是OFDM系統(tǒng)必備的模塊，主要是用于去除循環(huán)前綴和進(jìn)行快速傅里葉變換。下面主要介紹定時(shí)估計(jì)和定時(shí)調(diào)整。定時(shí)估計(jì)方法步驟一、RS處信道估計(jì)目前常用的估計(jì)方法是最小二乘方法(Least Square，簡(jiǎn)稱“LS”)，通過(guò)該方法獲得有效子載波中各RS處的信道估計(jì)，即圖4中的□處的信道估計(jì)。步驟二、虛RS信道估計(jì)獲取虛RS位置，即認(rèn)為按照正常RS的分布規(guī)律，在虛子載波相應(yīng)位置也應(yīng)傳輸RS，如圖4中的^"^處位置所示。虛RS處的信道估計(jì)可以用最鄰近的RS處的信道估計(jì)近似，例如圖4中R' n+1、R' _等位置用Rim處的信道估計(jì)近似，而R'—等位置用Rtl處的信道估計(jì)近似；或者用臨近幾個(gè)RS處的信道估計(jì)進(jìn)行插值，例如R' n+1、R' _等位置用IVpIV2，… 等處的信道估計(jì)插值得到，插值方法可以是線性插值、多項(xiàng)式插值等。步驟三、RS提取提取RS處和虛RS處(虛RS處是指按照RS的分布規(guī)律，在虛子載波位置應(yīng)該為RS 的位置)的信道估計(jì)，得到頻域序列{…，…-2，R' -!,R0,…，RmIV1，R' n，R' N+1，…}， 序列的總長(zhǎng)度為M = [Nfft/rs] ,其中Nfft為FFT的長(zhǎng)度，δ κ為RS的頻域間隔，單位
為子載波個(gè)數(shù)。步驟四、IFFT對(duì)步驟三中得到的序列{…，R' _2，R' +R0, ...,IV2U' ν，R' N+I'…}進(jìn)行IFFT變換，得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)，OvV··，hM_J = IFFT{…，R' _2，R' +R0, ."，RN_2， Rh，R' n，R' N+1，…}，Ov Ill…，hM_J為時(shí)域信道沖激響應(yīng)的各抽頭。步驟五、尋找最大抽頭位置和輸出定時(shí)計(jì)算各抽頭的功率{Ih」2，IhJ2-, |1^|2}，||2表示復(fù)數(shù)求模操作，尋找功率最大
的抽頭及其對(duì)應(yīng)的位置，該位置即認(rèn)為是定時(shí)位置。步驟六、平滑或平均對(duì)多次測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行平滑或者平均。
定時(shí)調(diào)整方法根據(jù)平滑或平均的結(jié)果去調(diào)整接收機(jī)的定時(shí)。上述技術(shù)的缺點(diǎn)是1)該方法按照最大功率抽頭位置作為定時(shí)位置，對(duì)于一些時(shí)變較快的信道或者一些特殊的信道模型(例如生滅模型)，最大功率的抽頭位置并不一定是真正的定時(shí)位置，如果一直按照最大功率的抽頭位置定時(shí)，可能導(dǎo)致有效數(shù)據(jù)過(guò)多地跑出數(shù)據(jù)處理窗口，從而導(dǎo)致失步；2)由于估計(jì)始終存在誤差，因此按照估計(jì)的定時(shí)值去調(diào)整接收機(jī)定時(shí)也始終存在一定的誤差，由于OFDM系統(tǒng)采用了循環(huán)前綴，因此如果估計(jì)的定時(shí)略微提前，則數(shù)據(jù)處理窗會(huì)包含部分CP而丟失最后的部分?jǐn)?shù)據(jù)，如圖5 (a)所示，由于CP部分是一個(gè)OFDM符號(hào)最后一部分的重復(fù)，因此這種情況對(duì)性能影響不大；相反如果估計(jì)的定時(shí)滯后，則數(shù)據(jù)處理窗就會(huì)丟失前面的部分?jǐn)?shù)據(jù)，而且還會(huì)引入下一個(gè)OFDM符號(hào)的干擾，如圖5 (b)所示，此時(shí)對(duì)性能的影響較大。3)將RS處的信道估計(jì)變換到時(shí)域時(shí)，由于RS的頻域間隔δ ES不一定是2的整數(shù)次冪，從而導(dǎo)致M也不一定是2的整數(shù)次冪，這樣也就增加了 IFFT的計(jì)算復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法及裝置，使得即便對(duì)于一些時(shí)變較快的信道或者一些特殊的信道模型，也能準(zhǔn)確地找到定時(shí)位置，提高定時(shí)位置定位的精確度。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，包含以下步驟對(duì)有效子載波中的各參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)；對(duì)虛子載波中的各虛參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)；提取所述各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)，得到各信道估計(jì)的頻域序列；對(duì)所得到的頻域序列進(jìn)行逆快速傅立葉變換，得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)；計(jì)算所述時(shí)域信道沖激響應(yīng)中各抽頭的功率，尋找功率最大的抽頭及其對(duì)應(yīng)的位置，從該位置起往前的N個(gè)樣點(diǎn)中，尋找功率超過(guò)α Pmax的最靠前的抽頭，將該抽頭位置作為定時(shí)位置；其中N大于0小于循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，α為預(yù)設(shè)門限值，，0< α <l，Pmax為所述各抽頭的最大功率；根據(jù)所述定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，該N可以為1/2循環(huán)前綴長(zhǎng)度。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述對(duì)虛子載波中的虛各參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)的步驟中，用所述虛參考信號(hào)最鄰近的有效子載波中參考信號(hào)處的信道估計(jì)、近似得到所述虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)；或者用所述虛參考信號(hào)臨近的至少兩個(gè)有效子載波中參考信號(hào)處信道估計(jì)插值得到所述虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述根據(jù)定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)的步驟之前，還可以包含以下步驟將所述定時(shí)位置減去一個(gè)提前量；所述根據(jù)定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)的步驟中，根據(jù)減去提前量的定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述提前量一般為循環(huán)前綴長(zhǎng)度的1/32至1/4。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述提取各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)的步驟中，按照2的整數(shù)次冪為間隔提取所述各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述按照2的整數(shù)次冪為間隔提取各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)的步驟中，如果按照2的整數(shù)次冪為間隔抽取的位置不是參考信號(hào)的位置，則用距離該位置最近的參考信號(hào)位置處的信道估計(jì)代替。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述按照2的整數(shù)次冪為間隔提取各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)的步驟中，對(duì)于常規(guī)循環(huán)前綴，所述間隔為8 ；對(duì)于擴(kuò)展循環(huán)前綴，所述間隔為2。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，該方法還可以還包含以下步驟至少執(zhí)行兩次信道估計(jì)步驟并根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算所述定時(shí)位置，對(duì)所述計(jì)算得到的至少兩個(gè)定時(shí)位置進(jìn)行平滑或者平均；所述根據(jù)定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)的步驟中，根據(jù)所述平滑或者平均后的定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。本發(fā)明還提供了一種OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，包含第一信道估計(jì)模塊，用于對(duì)有效子載波中的各參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)；第二信道估計(jì)模塊，用于對(duì)虛子載波中的各虛參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)；提取模塊，用于提取所述各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)，得到各信道估計(jì)的頻域序列；逆快速傅立葉變換模塊，用于對(duì)所得到的頻域序列進(jìn)行逆快速傅立葉變換，得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)；定時(shí)位置計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述時(shí)域信道沖激響應(yīng)中各抽頭的功率，尋找功率最大的抽頭及其對(duì)應(yīng)的位置，從該位置起往前的N個(gè)樣點(diǎn)中，尋找功率超過(guò)α Pmax的最靠前的抽頭，將該抽頭位置作為定時(shí)位置；其中N大于0小于循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，α為預(yù)設(shè)門限值，0 < α < 1，Pfflax為所述各抽頭的最大功率；定時(shí)調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述定時(shí)位置計(jì)算模塊確定的定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于確定定時(shí)位置的方法， 不是傳統(tǒng)的使用最大抽頭的位置，而是往前尋找大于一定門限的抽頭的位置，該方法對(duì)于一些特殊的衰落信道能更準(zhǔn)確地找到定時(shí)位置，而對(duì)一般的衰落信道，往前找一般找不到符合條件的抽頭，此時(shí)該確定定時(shí)位置的方法跟傳統(tǒng)的方法是一致的。因此本發(fā)明實(shí)施方式即便對(duì)于一些時(shí)變較快的信道或者一些特殊的信道模型，也能準(zhǔn)確地找到定時(shí)位置，提高定時(shí)位置定位的精確度。本發(fā)明實(shí)施方式中調(diào)整定時(shí)的方法，不是直接根據(jù)定時(shí)的結(jié)果去調(diào)整接收端定時(shí)，而是對(duì)定時(shí)結(jié)果減去一個(gè)固定的提前量之后再調(diào)整，該方法能充分利用OFDM系統(tǒng)循環(huán)前綴的作用，進(jìn)一步降低可能的定時(shí)誤差造成的影響。此時(shí)如果估計(jì)的定時(shí)略微提前，則數(shù)據(jù)處理窗會(huì)包含部分CP而丟失最后的部分?jǐn)?shù)據(jù)，由于CP部分是一個(gè)OFDM符號(hào)最后一部分的重復(fù)，因此此時(shí)對(duì)性能影響不大；如果估計(jì)的定時(shí)滯后，則可以與所減去的提前量相抵消，數(shù)據(jù)處理窗同樣不會(huì)丟失前面的部分?jǐn)?shù)據(jù)，有效防止因估計(jì)的定時(shí)滯后而丟失前面部分?jǐn)?shù)據(jù)、引入下一個(gè)OFDM符號(hào)的干擾，避免因此對(duì)性能產(chǎn)生的較大影響。在抽取頻域信道估計(jì)時(shí)不是直接提取RS處的信道估計(jì)，而是按照2的整數(shù)次冪為間隔進(jìn)行抽取，如果抽取位置不是RS的位置，則用最鄰近的RS位置的信道估計(jì)替代，該方法在用IFFT將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域時(shí)能更簡(jiǎn)化計(jì)算，減少計(jì)算量。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中OFDM頻域信號(hào)的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)OFDM符號(hào)在頻域上的示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中虛子載波處信道估計(jì)獲取示意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)中定時(shí)提前或滯后的效果圖；圖6是本發(fā)明第一實(shí)施方式OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法流程圖；圖7是本發(fā)明第一實(shí)施方式中頻域信道估計(jì)提取示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明第一實(shí)施方式涉及一種OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，如圖6所示。圖中所示數(shù)據(jù)緩存模塊主要是用于緩存數(shù)據(jù)，而去CP和FFT模塊都是OFDM系統(tǒng)必備的模塊， 主要是用于去除循環(huán)前綴和進(jìn)行快速傅里葉變換。下面對(duì)定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法進(jìn)行具體介紹。步驟601中，對(duì)有效子載波中各RS處進(jìn)行信道估計(jì)。即獲得圖7(a)中的□處的信道估計(jì)。目前常用的估計(jì)方法是最小二乘法。步驟602中，對(duì)虛子載波中的各虛RS處進(jìn)行信道估計(jì)。本實(shí)施方式中，默認(rèn)為虛子載波中與有效子載波中一樣存在RS，稱為虛RS。虛RS在虛子載波中的位置分布與RS在有效子載波中位置分布規(guī)律相同，即認(rèn)為按照正常RS的分布規(guī)律，在虛子載波處也應(yīng)傳輸 RS的位置，如附圖7(a)中的L_」處位置所示。虛RS處的信道估計(jì)可以用最鄰近的RS處的信道估計(jì)近似得到。例如圖7 (a)中 R' n+1、R' _等位置用Rim處的信道估計(jì)近似，而R'―工等位置用Rci處的信道估計(jì)近似?；蛘?，虛RS處的信道估計(jì)也可以用臨近幾個(gè)RS處的信道估計(jì)進(jìn)行插值，例如 R' n+1、R' _等位置用Rn-PIV2，…等處的信道估計(jì)插值得到，插值方法可以是線性插值、 多項(xiàng)式插值等。步驟603中，按照2的整數(shù)次冪δ ‘為間隔抽取RS處和虛RS處的信道估計(jì)，得到頻域序列{. ..，R" -2，R〃 -!,R" 0，...，R〃 n'_2，R〃 r+R" n'，R〃 n' +1，···}，序列的總長(zhǎng)度為M = L^fft/^rsJ ,其中Nfft為FFT的長(zhǎng)度，δ κ為RS的頻域間隔，單位為子載波
個(gè)數(shù)。如果按照S'為間隔抽取的位置不是RS或者虛RS的位置，則用距離該位置最近的 RS或者虛RS位置處的信道估計(jì)進(jìn)行代替。如附圖7(b)中R" ^用…—代替，R"。用Rtl 代替，R"用禮代替...，R〃 N, ^用！ ' N代替等等。一般地，對(duì)常規(guī)CP，δ ‘可以取8， 對(duì)擴(kuò)展CP，δ ‘可以取2。通過(guò)在抽取頻域信道估計(jì)時(shí)不直接提取RS處的信道估計(jì)，而是按照2的整數(shù)次冪為間隔進(jìn)行抽取，使得在用IFFT將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域時(shí)能更簡(jiǎn)化計(jì)算，減少計(jì)算量。步驟604中，對(duì)步驟603中得到的頻域序列{. . .，R〃 _2，R〃 +R"..，R〃 r _2， R" N, 1； R〃 N,，R〃 N, μ，. . . }進(jìn)行IFFT變換，得到時(shí)域信道沖激響應(yīng){h0, Ii1..., hM_J = IFFT{· · ·，R〃 _2，R〃 , R" ，···，R〃 Ν, _2，R〃 Ν, _” R〃 Ν,，
R 〃1
N' +1' · · · J{h0, Ill…，hM_J為時(shí)域信道沖激響應(yīng)的各抽頭。。步驟605中，計(jì)算上述時(shí)域信道沖激響應(yīng)中各抽頭的功率{|hQ|2，IhJ2-, Ih^112}, 其中ρ2表示復(fù)數(shù)求模操作，尋找功率最大的抽頭及其對(duì)應(yīng)的位置，即最大功率為Pmax，對(duì)應(yīng)位置為L(zhǎng)max ；從該位置Lmax起往前的N個(gè)樣點(diǎn)中，尋找功率超過(guò)α Pmax的最靠前的抽頭，將該抽頭位置認(rèn)定為定時(shí)位置。其中N大于0小于CP長(zhǎng)度，較佳值為^l, τ ep為CP的長(zhǎng)度， α為預(yù)設(shè)門限值，0< α <1，通?？扇?/2。上述往前尋找抽頭的過(guò)程可描述如下
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，包含以下步驟對(duì)有效子載波中的各參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)；對(duì)虛子載波中的各虛參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)；提取所述各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)，得到各信道估計(jì)的頻域序列；對(duì)所得到的頻域序列進(jìn)行逆快速傅立葉變換，得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)；計(jì)算所述時(shí)域信道沖激響應(yīng)中各抽頭的功率，尋找功率最大的抽頭及其對(duì)應(yīng)的位置， 從該位置起往前的N個(gè)樣點(diǎn)中，尋找功率超過(guò)α Pmax的最靠前的抽頭，將該抽頭位置作為定時(shí)位置；其中N大于0小于循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，α為預(yù)設(shè)門限值，0< α <l，Pmax為所述各抽頭的最大功率；根據(jù)所述定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，所述N為1/2 循環(huán)前綴長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，所述對(duì)虛子載波中的虛各參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)的步驟中，用所述虛參考信號(hào)最鄰近的有效子載波中參考信號(hào)處的信道估計(jì)、近似得到所述虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)；或者用所述虛參考信號(hào)臨近的至少兩個(gè)有效子載波中參考信號(hào)處信道估計(jì)插值得到所述虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，所述根據(jù)定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)的步驟之前，還包含以下步驟將所述定時(shí)位置減去一個(gè)提前量；所述根據(jù)定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)的步驟中，根據(jù)減去提前量的定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，所述提前量為循環(huán)前綴長(zhǎng)度的1/32至1/4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，所述提取各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)的步驟中，按照2的整數(shù)次冪為間隔提取所述各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，所述按照2 的整數(shù)次冪為間隔提取各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)的步驟中，如果按照2的整數(shù)次冪為間隔抽取的位置不是參考信號(hào)的位置，則用距離該位置最近的參考信號(hào)位置處的信道估計(jì)代替。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，所述按照2 的整數(shù)次冪為間隔提取各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)的步驟中，對(duì)于常規(guī)循環(huán)前綴，所述間隔為8 ；對(duì)于擴(kuò)展循環(huán)前綴，所述間隔為2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法，其特征在于，還包含以下步驟至少執(zhí)行兩次信道估計(jì)步驟并根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算所述定時(shí)位置，對(duì)所述計(jì)算得到的至少兩個(gè)定時(shí)位置進(jìn)行平滑或者平均；所述根據(jù)定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)的步驟中，根據(jù)所述平滑或者平均后的定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。
10.一種OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，包含第一信道估計(jì)模塊，用于對(duì)有效子載波中的各參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)；第二信道估計(jì)模塊，用于對(duì)虛子載波中的各虛參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)；提取模塊，用于提取所述各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)，得到各信道估計(jì)的頻域序列；逆快速傅立葉變換模塊，用于對(duì)所得到的頻域序列進(jìn)行逆快速傅立葉變換，得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)；定時(shí)位置計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述時(shí)域信道沖激響應(yīng)中各抽頭的功率，尋找功率最大的抽頭及其對(duì)應(yīng)的位置，從該位置起往前的N個(gè)樣點(diǎn)中，尋找功率超過(guò)α Pmax的最靠前的抽頭，將該抽頭位置作為定時(shí)位置；其中N大于0小于循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，α為預(yù)設(shè)門限值，0 < α < 1，Pmax為所述各抽頭的最大功率；定時(shí)調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述定時(shí)位置計(jì)算模塊確定的定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，所述N為 1/2循環(huán)前綴長(zhǎng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，所述第二信道估計(jì)模塊通過(guò)以下方式對(duì)虛子載波中的虛各參考信號(hào)處進(jìn)行信道估計(jì)用所述虛參考信號(hào)最鄰近的有效子載波中參考信號(hào)處的信道估計(jì)、近似得到所述虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)；或者用所述虛參考信號(hào)臨近的至少兩個(gè)有效子載波中參考信號(hào)處信道估計(jì)插值得到所述虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，還包含減提前量模塊，用于將所述定時(shí)位置減去一個(gè)提前量；所述定時(shí)調(diào)整模塊根據(jù)減去提前量的定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，所述提前量為循環(huán)前綴長(zhǎng)度的1/32至1/4。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，所述提取模塊按照2的整數(shù)次冪為間隔提取所述各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，所述提取模塊按照2的整數(shù)次冪為間隔提取各參考信號(hào)和虛參考信號(hào)處的信道估計(jì)時(shí)，如果按照2 的整數(shù)次冪為間隔抽取的位置不是參考信號(hào)的位置，則用距離該位置最近的參考信號(hào)位置處的信道估計(jì)代替。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，對(duì)于常規(guī)循環(huán)前綴，所述間隔為8 ；對(duì)于擴(kuò)展循環(huán)前綴，所述間隔為2。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至17中任意一項(xiàng)所述的OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整裝置，其特征在于，還包含平滑模塊，所述定時(shí)位置計(jì)算模塊分別根據(jù)至少兩次信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算至少兩個(gè)所述定時(shí)位置， 所述平滑模塊用于對(duì)所述計(jì)算得到的至少兩個(gè)定時(shí)位置進(jìn)行平滑或者平均；所述定時(shí)調(diào)整模塊根據(jù)所述平滑或者平均后的定時(shí)位置調(diào)整接收端定時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種OFDM系統(tǒng)中定時(shí)估計(jì)和調(diào)整方法及裝置，該方法中確定定時(shí)位置的方法，不是傳統(tǒng)的使用最大抽頭的位置，而是往前尋找大于一定門限的抽頭的位置，該方法對(duì)于一些特殊的衰落信道能更準(zhǔn)確地找到定時(shí)位置，而對(duì)一般的衰落信道，往前找一般找不到符合條件的抽頭，此時(shí)該確定定時(shí)位置的方法跟傳統(tǒng)的方法是一致的。因此本發(fā)明即便對(duì)于一些時(shí)變較快的信道或者一些特殊的信道模型，也能準(zhǔn)確地找到定時(shí)位置，提高定時(shí)位置定位的精確度。
文檔編號(hào)H04L25/02GK102571646SQ201010606650
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者徐兵, 王乃博 申請(qǐng)人:聯(lián)芯科技有限公司