[發(fā)明專利]一種OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910241453.2
• 申請日: 2009-12-02
• 公開（公告）號: CN102088432A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王軍偉;葛啟宏;王靜;劉斌彬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京泰美世紀(jì)科技有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 尚世浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正方法和裝置。

背景技術(shù)

OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)是一種多載波通信系統(tǒng)，其使用了信道帶寬內(nèi)的多個子載波發(fā)送數(shù)據(jù)，并且具有對多徑延遲擴展和頻率選擇性衰落的耐受程度高、頻譜使用的有效性高和抗干擾性良好等特性，可以用于傳輸速率較大的數(shù)據(jù)，具有廣泛的應(yīng)用前景，比如目前在CMMB(China?Mobile?Multimedia?Broadcasting，中國移動多媒體廣播)系統(tǒng)中就是采用OFDM技術(shù)作為調(diào)制傳輸技術(shù)。

在OFDM系統(tǒng)中，符號同步誤差和發(fā)射機與接收機之間頻率的不同步等因素將引起ISI(Inter-symbol?Interference，符號間干擾)和ICI(Inter-carrierInterference，子載波間干擾)，從而造成接收性能下降。在實際應(yīng)用過程中，由于OFDM符號周期較長，對符號同步偏移不是很敏感，ISI可以得到很好的抑制。但是，由于OFDM符號的子載波間隔比較小，系統(tǒng)對頻率偏差十分敏感，采樣頻差的存在會導(dǎo)致接收端的OFDM符號的開窗位置發(fā)生漂移，導(dǎo)致OFDM符號各個子載波發(fā)生相位旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致ICI的產(chǎn)生和增大，因此頻差估計和修正是接收機對OFDM符號進行同步處理的首要任務(wù)。

目前，OFDM發(fā)送系統(tǒng)通常采用對待發(fā)送信息進行FFT(Fast?FourierTransform，快速傅里葉變換)后經(jīng)過子載波發(fā)送信息，并且在有效碼元前部加上循環(huán)前綴構(gòu)成的保護間隔，以便降低多徑影響。同時在接收終端通常會采用采樣時鐘來實現(xiàn)接收OFDM符號的同步。但是，在OFDM數(shù)字廣播系統(tǒng)的消費類接收終端中采樣時鐘通常所用的晶振品質(zhì)較差，會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的采樣頻差，從而影響了對OFDM符號進一步處理的準(zhǔn)確性和有效性，因此如何對采樣頻率偏差進行有效校正是一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種OFDM系統(tǒng)的采樣頻差的校正方法與裝置，其能夠在時域?qū)^采樣數(shù)據(jù)的采樣頻差進行實時有效地校正，適用于具有導(dǎo)頻的OFDM數(shù)字通信系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正方法，包括以下步驟：對接收終端的過采樣數(shù)據(jù)進行插值濾波或抽取濾波；對濾波后的過采樣數(shù)據(jù)進行時頻變換得到OFDM頻域符號；從OFDM頻域符號提取連續(xù)導(dǎo)頻信息，并進行采樣頻差估計，得到采樣相對頻差估計值以及對采樣相對頻差估計值進行比例積分得到當(dāng)前采樣相對頻差積分值ζ′，并用積分值ζ′指導(dǎo)對過采樣數(shù)據(jù)進行插值濾波或抽取濾波。

與此相對應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正裝置，包括：濾波器，其用于對接收終端的過采樣數(shù)據(jù)進行插值濾波或抽取濾波；時頻變換單元，其用于對濾波后的過采樣數(shù)據(jù)進行時頻變換得到OFDM頻域符號；采樣頻差估計單元，其用于對OFDM頻域符號提取連續(xù)導(dǎo)頻信息并進行采樣頻差估計，得到采樣相對頻差估計值；以及比例積分單元，其用于對采樣相對頻差估計值進行比例積分得到當(dāng)前采樣相對頻差積分值，其中，濾波器、時頻變換單元、采樣頻差估計單元和比例積分單元串聯(lián)而成一個環(huán)路。

本發(fā)明的有益效果是，該采樣頻差校正方法利用對采樣頻差的處理結(jié)果反饋給Farrow結(jié)構(gòu)濾波器以指導(dǎo)其對采樣數(shù)據(jù)進行相應(yīng)地插值處理或者抽取處理，從而實現(xiàn)對采樣頻差估計和校正的實時動態(tài)控制，并能夠有效地校正OFDM系統(tǒng)的采樣頻差，提高系統(tǒng)的計算精度。使用該采樣頻差校正方法的校正裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，適用范圍廣等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正方法的信號處理原理圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正方法中Farrow結(jié)構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖6是OFDM系統(tǒng)的時隙結(jié)構(gòu)原理圖；以及

圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的OFDM系統(tǒng)的采樣頻差校正裝置中插值濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。