[發(fā)明專利]一種OFDM通信系統(tǒng)的時(shí)間同步方法及裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210444634.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN102957658A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卿朝進(jìn);王軍;陽(yáng)小明;黃勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及通信領(lǐng)域，特別是一種OFDM通信系統(tǒng)的時(shí)間同步方法及裝置。

背景技術(shù)

目前，正交頻分復(fù)用(OFDM:Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)技術(shù)被廣泛應(yīng)用至蜂窩通信、數(shù)字廣播電視等無線通信系統(tǒng)中，相應(yīng)的含有多根分布式天線的OFDM通信系統(tǒng)的時(shí)間同步方案是指OFDM通信系統(tǒng)的接收天線同步OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)射天線，需要完成以下兩種任務(wù)：檢測(cè)發(fā)射天線是否已經(jīng)發(fā)射了信號(hào)；基于接收天線，確認(rèn)發(fā)射天線發(fā)射信號(hào)的時(shí)間起點(diǎn)位置（即時(shí)間同步點(diǎn)），即為快速傅里葉變換（FFT:Fast?Fourier?Transform）窗的正確開始點(diǎn)。

而OFDM通信系統(tǒng)對(duì)時(shí)間同步精度要求較高，目前可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步：基于循環(huán)前綴（CP:Cyclic?Prefix）和訓(xùn)練序列，其中，該訓(xùn)練序列為時(shí)序或頻域上完全已知的序列。

基于CP實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，主要通過“CP是OFDM時(shí)域信號(hào)末端的重復(fù)”這一特性進(jìn)行時(shí)間同步，然而，基于CP實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，同步速度較慢，且同步定時(shí)范圍較為粗略，抗噪聲性能也較差。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，采用下述基于訓(xùn)練序列的方案實(shí)現(xiàn)OFDM通信系統(tǒng)的時(shí)間同步更為常見。

基于訓(xùn)練序列實(shí)現(xiàn)OFDM通信系統(tǒng)時(shí)間同步，大多在時(shí)域采用重復(fù)訓(xùn)練結(jié)構(gòu)，例如IEEE802.16d協(xié)議中規(guī)定的前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)，通過搜索重復(fù)訓(xùn)練結(jié)構(gòu)相關(guān)運(yùn)算產(chǎn)生的相關(guān)峰峰值來實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。如圖1所示，訓(xùn)練序列由兩個(gè)相同的數(shù)據(jù)塊組成，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)長(zhǎng)度為N/2，N為訓(xùn)練序列的長(zhǎng)度。假設(shè)接收信號(hào)采樣為r_n，求共軛、取平方及去模方操作分別用運(yùn)算符號(hào)(g)^*、(g)²和|g|²表示，“CP”表示循環(huán)前綴、檢測(cè)門限（或閾值）為T_h，此時(shí)定時(shí)度量(timingmetric)M(d)可表示為：

M(d)=|P(d)|2(R(d))2]]>

其中，P(d)和R(d)分別為：

由此，通過利用定時(shí)度量M(d)與閾值T_h進(jìn)行逐個(gè)比較，從而尋找到FFT窗開始的位置，即時(shí)間同步點(diǎn)。其中，上述基于訓(xùn)練序列實(shí)現(xiàn)OFDM通信系統(tǒng)的時(shí)間同步方案中，要求檢測(cè)的虛警概率不大于預(yù)先設(shè)定的虛警概率P_FA，假設(shè)噪聲方差為s²，則檢測(cè)門限可由下式求得：

Th=-2s2ln(PFA)]]>

其中，噪聲方差s²可通過實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)量得到。

由上述基于訓(xùn)練序列實(shí)現(xiàn)OFDM通信系統(tǒng)的時(shí)間同步方案可知，檢測(cè)發(fā)射機(jī)天線是否已經(jīng)發(fā)射信號(hào)是實(shí)現(xiàn)OFDM通信系統(tǒng)時(shí)間同步的首要任務(wù)。然而，基于訓(xùn)練序列實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的精確度仍然不高，尤其是在信噪比較低的情況下，無法很好的檢測(cè)發(fā)射信號(hào)是否存在，導(dǎo)致檢測(cè)準(zhǔn)確率偏低，漏檢概率較高。

發(fā)明內(nèi)容