[發明專利]一種OFDM接收機定時采樣偏差與殘余頻偏的估計方法

無效

• 申請號: 201010251512.7
• 申請日: 2010-08-11
• 公開（公告）號: CN102377710A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 亓中瑞;陳杰;曲文澤
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及OFDM技術領域，尤其涉及一種OFDM接收機定時采樣偏差與殘余頻偏的估計方法。

背景技術

定時采樣偏差(Sampling?Clock?Offset，SCO)和殘余頻偏(Residual?Frequency?Offset，RFO)是OFDM系統中兩個非常重要的問題。尤其對幀長較長的多載波分組和連續通信系統，更是設計與實現過程中必須考慮的兩個關鍵環節。

在實際的數字通信系統中，發送端數模轉換(Digital?Analog?Converter，DAC)與接收端模數轉換(Analog?Digital?Converter，ADC)的采樣時鐘頻率不可能做到完全匹配，導致采樣時鐘產生頻率偏差。該偏差造成的結果有兩個：一是OFDM符號定時點隨時鐘偏移；二是OFDM符號內的ICI干擾。由于實際系統中，該偏差量級較小，其造成的ICI干擾可粗略的等同于高斯白噪聲。定時采樣點偏差在頻域對信號的影響體現為幅角旋轉量與OFDM符號數及符號內子載波序號的乘積成正比。因此，在FFT尺寸較大且信號幀內OFDM符號數較多的情況下，該旋轉造成的影響是不可忽略的。

此外，由于系統量化和噪聲的影響，接收機完成頻偏估計和糾正后總會存在著殘余頻率偏差。對小尺寸的星座圖而言，當殘余頻偏小于子載波間隔的3％時，其造成的ICI可忽略不計。然而殘余頻偏本身會造成每個OFDM符號的初始相位旋轉，該旋轉有累積效應，特別對長幀數據影響較大，即對長幀前幾個OFDM符號還能正確解調，對后面的OFDM符號，由于相位旋轉的積累使星座圖有明顯的旋轉，從而造成解映射錯誤，因而必須對這種殘余頻偏造成的相位旋轉校正。因此研究OFDM接收機SCO與RFO的估計方法則成為一件非常有意義的事情。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供了一種OFDM接收機定時采樣偏差與殘余頻偏的估計方法，以有效提升估計結果的準確性及穩定性。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種OFDM接收機定時采樣偏差與殘余頻偏的估計方法，該方法包括：

利用快速傅里葉變換將時域OFDM符號信息變換至頻域；

將OFDM符號的頻域信息與之前對應OFDM符號進行差分運算，得到中間變量Z；

提取除低頻區域導頻對應位置以外的其他導頻對應位置上中間變量Z的幅角信息；

將正負導頻區域內幅角信息進行加法與減法運算；

利用信道估計與跟蹤結果對加或減得到的幅角信息進行加權處理；

累加并計算當前SCO與RFO的估計值；以及

利用平滑濾波器對估計結果進行平滑處理得到穩定后的SCO與RFO數值。

上述方案中，所述將OFDM符號的頻域信息與之前對應OFDM符號進行差分運算得到中間變量Z，是利用無線信道的偽靜態特性，將相關時間內前后OFDM符號頻域信息作差分相關處理得到中間變量Z。

上述方案中，所述將OFDM符號的頻域信息與之前對應OFDM符號進行差分相關運算，得到中間變量Z，采用下列公式：

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