[發(fā)明專利]一種多載波同步系統(tǒng)和同步方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310451521.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103475621A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王紅美;尹汝潑
• 申請（專利權(quán)）人: 上海貝嶺股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L7/00
• 代理公司: 上海兆豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域，具體涉及一種OFDM（Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復(fù)用）多載波系統(tǒng)的同步系統(tǒng)和同步方法。

背景技術(shù)

OFDM是一種具有高速數(shù)據(jù)傳輸能力的多載波通信技術(shù)，具有頻譜利用率高、抗干擾、抗衰落能力強等優(yōu)點，已成為通信領(lǐng)域的核心技術(shù)，并廣泛用在多種通信系統(tǒng)中，如無線局域網(wǎng)、數(shù)字音/視頻廣播等，具有廣闊的應(yīng)用前景。

同步技術(shù)是任何一個通信系統(tǒng)都需要解決的實際問題，其性能直接關(guān)系到整個通信系統(tǒng)的質(zhì)量。OFDM多載波系統(tǒng)對同步誤差非常敏感，一個很小的同步誤差都可能引起整個系統(tǒng)的性能嚴(yán)重下降。OFDM系統(tǒng)中的同步可分為頻率同步和定時同步，頻率同步主要用于補償載波頻偏，定時同步用于確定OFDM符號和有效數(shù)據(jù)的起始位置，可分為符號同步和幀同步。在沒有上/下變頻、速率不高、對載波相位不敏感的系統(tǒng)中，頻率同步可以忽略，但定時同步一般都需要做。

目前比較流行的符號同步方法有兩種，一是延時相關(guān)的檢測法，該方法需要歸一化處理相關(guān)值，需要大量的乘除法運算，硬件資源開銷大，另外，相關(guān)結(jié)果受信噪比影響較大，相關(guān)輸出是一個平臺，邊界點模糊，不易檢測，可能導(dǎo)致符號同步不準(zhǔn)確或不能同步；二是自相關(guān)峰值檢測法，該方法相關(guān)峰值尖銳，容易檢測，且本地序列的能量是已知的，減少了一部分運算量，但也需要歸一化相關(guān)值，同樣也存在易受噪聲影響的問題，低信噪比時，可能會出現(xiàn)主峰值達(dá)不到門限或干擾峰的值超過門限的現(xiàn)象。對于幀同步，比較常用的是時域相關(guān)法，通過檢測特殊的峰值點得到，比如尋找峰谷，存在同樣的上述問題。因此，這成為本申請人致力于解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種多載波同步系統(tǒng)和同步方法，對比現(xiàn)有同步技術(shù)，具有復(fù)雜度小，準(zhǔn)確度高，且易于硬件實現(xiàn)的優(yōu)點。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

本發(fā)明之一的一種多載波同步系統(tǒng)，應(yīng)用于OFDM多載波系統(tǒng)，所述多載波同步系統(tǒng)包括相互連接的符號同步模塊和幀同步模塊，其中：

符號同步模塊，將接收序列與本地序列進行相關(guān)計算，通過檢測連續(xù)符號窗口的相關(guān)峰值，確定符號同步位置；

幀同步模塊，根據(jù)符號同步位置，計算當(dāng)前符號的相位與之前符號的平均相位的差值的累加和，并將累加和與預(yù)設(shè)判決門限比較，判決找到幀同步的位置。

在上述的多載波同步系統(tǒng)中，所述符號同步模塊包括依次連接的均值濾波器、取符號單元、相關(guān)器和峰值檢測器，其中：

均值濾波器，用于對接收的輸入信號進行均值濾波；

取符號單元，用于對均值濾波后的輸入信號取符號位，并交給所述相關(guān)器；

相關(guān)器，用于將接收的符號位與本地序列進行自相關(guān)計算，得到相關(guān)值；

峰值檢測器，用于比較相關(guān)值與預(yù)設(shè)峰值門限的大小，根據(jù)相關(guān)值檢測連續(xù)符號窗口峰值，從而確定符號同步的位置。

在上述的多載波同步系統(tǒng)中，所述均值濾波器用于對連續(xù)N個符號取均值，N為正整數(shù)且N≥2，每個符號的長度為L；所述均值濾波器包括第一加法器和第一存儲器，其中，

第一存儲器，用于依次接收輸入信號，并排序存儲；

第一加法器，用于將當(dāng)前采樣點輸入信號與所述第一存儲器存儲的之前的第L個、2L個…以及（N-1）L個采樣點累加后輸出給所述取符號單元。

在上述的多載波同步系統(tǒng)中，所述取符號位單元取符號位指：輸入大于0時輸出1，小于0輸出時-1，等于0輸出時0。