[發明專利]正交頻分復用系統的同步方法

有效

• 申請號: 201110457791.7
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103188196A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 史可顯
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十研究所
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

技術領域

本發明屬于通信技術領域，尤其是涉及正交頻分復用(OFDM)通信系統中的同步方法。

背景技術

正交頻分復用(OFDM)技術以其高效的頻譜利用率、良好的抗多徑衰落性能而被認為是第四代移動通信4G的核心技術之一。目前OFDM技術已經在非對稱數字用戶線(ADSL)、數字音頻廣播(DAB)和數字電視廣播(DVB)、IEEE?802.11、IEEE?802.16以及電力線寬帶數據通信等領域得到了廣泛應用。

OFDM的基本原理就是把高速的數據流通過串并轉換，分配到傳輸速率相對較低的若干個子信道中進行傳輸。由于每個子信道中的符號周期會相對增加，因此可以減輕無線信道的多徑延遲擴展的影響。并且還可以在OFDM符號之間插入保護間隔，令保護間隔大于無線信道的最大時延擴展，這樣就可以最大限度地消除由于多徑帶來的符號間干擾(ISI)。而且，一般都采用循環前綴作為保護間隔，從而可以避免由多徑帶來的信道間干擾(ICI)。

OFDM通信系統原理如圖1所示。圖1中在OFDM系統的發送端，輸入為二進制比特流或圖像或隨機序列a_n；然后，采用正交幅度調制(QAM)或相移鍵控調制(PSK)對a_n進行一次預調制，得到頻域信號X(n)，再經串并變換和快速傅立葉反變換(IFFT)后得到時域信號x(n)，該時域信號經并串變換、數模轉換和低通濾波器后得到實際發送信號s(t)。在OFDM系統的接收端，實際上進行的是上述發送端的逆過程。

對圖1的OFDM通信系統中的時域信號x(n)進行功率歸一化，得到OFDM通信系統的時域抽樣序列{x_n}如下：

xn=1nΣk=0N-1Xkexp(j2πknN),n=0,1,......,N-1---(1)]]>

其中N為子載波數，X_k表示第k個子載波上的調制數據，j表示

OFDM優勢的前提是要保證其正交性，一旦正交性得不到滿足，受碼間干擾和信道間干擾的影響，性能將急劇惡化。這樣同步對于OFDM信號來說就非常重要。

傳統的同步分為“分組檢測”和“符號同步”兩個分離的步驟。

一般OFDM系統都會設計前導結構來幫助同步的完成。如IEEE?802.11a系統，如圖2所示。T1到T10為長度為16的相同短訓練序列。LTS1和LTS2同為長度為64的長訓練序列符號。短訓練符號和長訓練符號之間的GI2是長度32樣點的循環前綴，這是為了保證長訓練符號不受短訓練符號碼間干擾(ISI)的影響。

OFDM接收機利用前導中短訓練符號的周期性，實現了基于延遲相關(自相關)的“分組檢測”算法。