[發(fā)明專利]一種正交頻分復用系統(tǒng)的頻率同步方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710091512.3
• 申請日: 2007-03-26
• 公開（公告）號: CN101277290A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 歐陽琴;周華
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發(fā)明涉及寬帶無線接入領域，特別涉及正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)的頻率同步技術，具體的講是一種正交頻分復用系統(tǒng)的頻率同步方法和裝置。

背景技術

正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)作為一種調制和多址接入技術已經被廣泛應用了20多年，其是一種眾所周知的高頻譜效率的傳輸技術，能夠對抗移動信道中遇到的嚴重的信道劣化。OFDM技術通過將一個單獨的高速率的比特流分割成多個調制在不同子載波上的較低速率的比特流的方式，以一種相對較低的成本實現了在高度色散的無線信道中消除了大部分由于高速傳輸帶來的符號間干擾。

但是，在實現OFDM系統(tǒng)的時候有幾個突出的問題需要特別考慮，其中一個非常關鍵的問題是OFDM系統(tǒng)接收端的同步問題。由于OFDM的特性，系統(tǒng)必須同時滿足時間同步和頻率同步。眾所周知，OFDM系統(tǒng)對于由發(fā)射機晶振和接收機晶振之間的不一致引起的載波頻率偏移非常敏感，這種頻率偏移的大小有幾個子載波間隔，通常被分成整數倍頻偏(子載波間隔的整數倍)和分數倍頻偏(小于半個子載波間隔)。載波頻率的偏移破壞了載波之間的正交性，從而系統(tǒng)的性能大幅度下降。頻率同步的目的是將發(fā)射機晶振和接收機晶振之間的頻偏減小到OFDM系統(tǒng)允許的范圍之內。

頻率同步的方法一般分成整數倍頻偏估計和分數倍頻偏估計兩部分分別來處理，現有技術的整數倍頻偏估計均都要求訓練序列具有一定的對稱性，同時還要求在分數倍頻偏補償之后才能進行整數倍頻偏的估計。現有技術中有關頻率同步的技術文獻有多篇，現特將美國專利6,959,050、美國專利6,993,094以及以下文獻：

Shrenik?Patel，Leonard?J.Cimini，Jr.and?Bruce?McNair，“Comparison?of?Frequency?OffsetEstimation?Techniques?for?Burst?OFDM”，IEEE?55th?VTC?Spring，Vol.2，6-9?May?2002，pp.772-776、

Michael?Speth，Stefan?A.Fechtel，“Optimum?Receiver?Design?for?Wireless?Broad-bandsystems?using?OFDM-Part?I”，IEEE?Trans.On?Comm.，Vo.47，No.11，Nov.1999、

Michael?Speth，Stefan?A.Fechtel，“Optimum?Receiver?Design?for?Wireless?Broad-bandsystems?using?OFDM-Part?II”，IEEE?Trans.On?Comm.，Vo.49，No.4，Apr.2001、

Thierry?Pollet，Paul?Spruyt?and?Marc?Moeneclaey，“The?BER?performance?of?OFDMsystems?using?Non-Synchronized?Sampling”，IEEE?Globe?Telecommunications?Conference，Vol.1，28Nov.-2Dec.pp.253-257，1994、

Hanli?Zhou，Bruce?McNair，“An?integrated?OFDM?receiver?for?high?speed?mobile?datacommunication”，所公開的內容合并于此，以作為本發(fā)明的現有技術文獻。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，提供一種正交頻分復用系統(tǒng)的頻率同步方法和裝置，用以克服頻率失步帶來的系統(tǒng)性能惡化，提供了一個克服由于發(fā)射機晶振和接收機晶振之間不一致引起的頻率偏移的頻率同步方案。本發(fā)明的技術方案為：

一種正交頻分復用頻率同步方法，發(fā)射端將一具有循環(huán)前綴的訓練符號與多個增加了循環(huán)前綴并插入了導頻碼的數據符號共同組成正交頻分復用信號幀，并發(fā)出該正交頻分復用信號；接收端將接收的正交頻分復用信號的訓練符號的循環(huán)前綴與該循環(huán)前綴對應的那部分訓練符號進行相關運算得到分數倍頻偏；去除接收的正交頻分復用信號中的各正交頻分復用符號的循環(huán)前綴，并將接收的正交頻分復用信號的訓練符號與原始訓練符號進行滑動差分相關運算得到整數倍頻偏；將接收的正交頻分復用信號的至少兩個連續(xù)的數據符號的導頻碼進行相關運算得到殘余頻偏。

所述的訓練符號是具有很好的互相關性和自相關性的調制序列；并且，將一訓練符號與增加了循環(huán)前綴的數據符號共同組幀時，所述的訓練符號在該幀的起始部分。