[發明專利]一種OFDM系統相位補償的方法

有效

• 申請號: 201110398129.9
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN103139128A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 黑勇;趙慧冬;喬樹山
• 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: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及通信行業電力線通信領域，尤其涉及一種OFDM系統相位補償的方法。

背景技術

電力線通信(Power?Line?Communication)系統是指建立在電力輸送網絡基礎上，實現電力線網絡各節點之間以及與其他通信網絡間通信的系統。電力線通信利用已有電力網絡，無須另架通信線路，電力線四通八達，具有通信成本低并且覆蓋面廣的優點。

但是電力線并非專為數據通信設計，電力線上噪聲大、干擾強、負載阻抗變化劇烈，存在嚴重的頻率選擇性衰落，對電力線通信系統設計提出了很高的要求。由于時延擴展的影響帶來嚴重的碼間干擾(ISI)單載波系統不能滿足電力線通信的要求，因此采用多載波傳輸的正交頻分復用(OFDM)技術被應用于電力線通信系統。OFDM技術采用多載波調制，把數據分成若干個并行數據流，再調制到相互正交的子載波上進行并行傳輸。OFDM技術具有很好的抗頻率選擇性衰落和抗碼間干擾的特點，非常適合電力線通信。OFDM符號雖然有著良好的抗ISI能力，但對載波的正交性有嚴格的要求。在低壓電力線信道中，非理想因素會引起同步偏差、載波頻偏和采樣時鐘偏差，由此帶來的相位噪聲對OFDM符號有很大損害，因此需要對相位噪聲進行補償。

已有的OFDM系統相位補償的方法中，主要可以歸為基于導頻的補償、基于判決反饋的補償和基于循環前綴的補償，通過對取得的相位差進行處理和運算得到相位噪聲的補償值，用這個補償值去補償數據子載波。

在實現本發明的過程中，申請人發現現有技術中OFDM系統相位補償方式存在如下技術問題：通過導頻方式估計出導頻子載波的相位旋轉后用這個旋轉量去補償數據子載波，這種方法在信道噪聲和衰落較小的時候可以達到補償的目的，但是在低壓電力線信道中存在較大的噪聲和衰落，原有方法不能準確估計相位旋轉量。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為解決上述的一個或多個問題，本發明提供了一種OFDM系統相位補償的方法，以提高相位補償的效果，為后續信號處理提供保證。

(二)技術方案

根據本發明的一個方案，提供了一種OFDM系統相位補償的方法，該方法包括：步驟A，提取OFDM符號的多個導頻P(l)，獲取每個導頻的相位A_p；由數據兩側的導頻相位及數據所處的位置，獲取每個數據的相位A_d(k)；步驟B，由所述每個導頻的相位A_p對所述多個導頻P(l)求均值得到導頻均值P_ave，由所述導頻均值P_ave獲得導頻均值相位A_ave；步驟C，統計所述多個導頻的相位A_p和數據的相位A_d(k)所處的區間，按照區間內導頻和數據的相位的數目由大至小的順序，對所述區間進行排序，排序之后的區間和對應包含的相位數目標記為【G₁，G₂，...，G_s】；步驟D，從前往后，對于排序后區間的相鄰兩區間【G_n-1，G_n】，其中1＜n≤s，判斷是否大于等于預設門限值th：如果則區間G_n～G_s中的導頻和數據的相位用導頻均值相位A_ave代替，其余區間中的導頻和數據的相位不變，得到最終相位估計值根據最終相位估計值進行相位補償，執行步驟E；否則，如果G_n不是G_s，則對于后一相鄰兩區間重新執行步驟D，否則執行步驟E；步驟E，結束。

(三)有益效果

本發明OFDM系統相位補償方法克服了低壓電力線信道噪聲大、干擾強的缺陷，能夠在惡劣的低壓電力線信道中跟蹤相位變化，減少相位估計誤差，提高相位補償性能。

附圖說明

圖1為本發明實施例OFDM系統相位補償方法中OFDM數據幀中導頻和數據結構示意圖；

圖2為本發明實施例OFDM系統相位補償方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于所述值。

本發明中，相位補償分為三步，第一步，提取導頻的相位；第二步，利用已知的導頻相位進行相位估計；第三步，通過相位旋轉對相位噪聲進行補償。以下對上述三步進行詳細說明。