[發明專利]一種正交頻分多路信號相位解調誤差的校正方法

無效

• 申請號: 200910238482.3
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101924730A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 楊杰;安建平;周榮花;王愛華
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/38;H04L27/34
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張利萍

技術領域

本發明涉及一種正交頻分多路信號相位解調誤差的校正方法，屬于通信信號處理技術領域。

背景技術

正交頻分復用(OFDM)技術具有較高的頻譜利用率和良好的抗多徑干擾能力，適用于高速多媒體數據傳輸，已成功應用于數字音頻廣播(DAB)、數字視頻廣播(DVB)、無線局域網(WLAN)及非對稱數字用戶環路(ADSL)等系統中，在未來的移動通信領域也有很好的發展前景。在OFDM傳輸系統中，一個OFDM符號由多個子載波疊加構成，各個子載波之間利用正交來區分，收發雙方采用IFFT/FFT數字處理技術實現多載波信號的調制與解調。由于收發雙方的時鐘不同源，導致接收端的采樣時鐘和實際信號要求的時鐘存在偏差，且雙方的時鐘抖動毫無關聯，故采樣時鐘偏差將導致信道間干擾(ICI)，進而影響接收端的信號同步。目前在OFDM系統接收端的處理中，往往假定采樣時鐘是理想的，或者假設定時的偏移量與最大時延擴展的長度之和小于循環前綴的長度，此時子載波之間的正交性仍然成立，解調誤差只是相位的偏差，因此許多同步技術僅僅考慮頻率偏移帶來的ICI問題，并采用各種頻偏估計、鎖相環跟蹤補償等方法實現載波頻率的同步，對于星座點數較少(如≤64)的情況，當定時的偏移量與最大時延擴展的長度之和小于循環前綴的長度的條件滿足時，這種處理能夠滿足基本解調要求，但當星座點數很大時(如＞64)，由于相位噪聲的存在，即使定時的偏移量與最大時延擴展的長度之和小于循環前綴的長度的條件滿足，也仍無法實現正確解調。

發明內容

本發明的目的是為了有效解決采樣頻率偏差帶來的相位誤差問題，而提供一種正交頻分多路信號相位解調誤差的校正方法。

本發明的原理如下：

由于發送端和接收端的采樣時鐘存在偏差，所以每個接收信號樣本都會一定程度地偏離它的正確采樣時間，且該偏差隨著樣本數量的增加而線性增加并?導致OFDM信號子載波相位的旋轉，相位旋轉的角度與子載波的頻率成正比，即：頻率越高，旋轉角度越大。同時，即使采樣頻率偏差得到了糾正，由于初始相位的偏差，也會帶來解調相位的偏移?？紤]到OFDM信號的幀結構中通常包含訓練序列碼元或幀同步碼元(這里的碼元是指OFDM信號的調制碼元，包括一個OFDM符號及其循環前綴)，這類碼元的數據信息是固定且已知的，基于此特點本發明提出利用已知信息估計相位偏差率，進而消除相位噪聲的方法。該方法是基于OFDM信號的每個傳輸幀進行的，不失一般性，設OFDM信號的幀結構如圖1所示，假設同步碼元或訓練序列碼元在OFDM幀結構中處于第M個碼元位置。

本發明所采用的技術方案如下：

一種正交頻分多路信號相位解調誤差的校正方法，處理流程如圖2所示，包括以下步驟：

步驟一：統計相鄰幀同步或訓練序列碼元的相位差值

在接收端接收到若干傳輸幀后，對每個子載波，解調每個傳輸幀的同步碼元或訓練序列碼元并記錄其相位值θ₁^M，θ₂^M，......，θ_N^M，其中：θ的下標表示子載波的序號，上標表示碼元在傳輸幀中所處的位置序號，N為子載波的個數，M是幀同步碼元或訓練序列碼元在OFDM幀結構中所處的位置。

分別針對每一個子載波，統計出相鄰幀同步或訓練序列碼元的相位差值Δθ₁^M，Δθ₂^M，......，Δθ_N^M。

步驟二：計算幀同步或訓練序列碼元的相位平均誤差值

將步驟一中得到的N個相鄰幀同步或訓練序列碼元的相位差值代入公式(1)中，計算相鄰幀同步或訓練序列碼元的相位平均誤差值：