[發明專利]一種多徑信道下的符號同步方法

有效

• 申請號: 201410127748.8
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103873421B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 張彧;吳釗;姜龍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李迪

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種多徑信道下的符號同步方法。

背景技術

多徑效應是高速無線通信系統面臨的首要挑戰。多徑效應會造成符號間的串擾和信號的嚴重失真，必須在接收端通過均衡對彌散的信號星座點進行補償。以塊傳輸為特征的正交頻分復用（OFDM）和單載波頻域均衡(SC-FDE)是對抗多徑的兩個主流技術，它們借助快速傅里葉變換（FFT）將時域均衡轉換到頻域均衡，大大降低了硬件實現的復雜度，推動了高速無線通信技術的發展。在OFDM和SC-FDE系統中，準確可靠地確定FFT窗起始位置非常關鍵。在多徑信道中，符號同步用于確定數據幀中的起始符號位置（確定FFT窗的起始位置），對于突發包的捕獲和誤碼性能至關重要。

在當前的通信系統（如WIFI和WIMAX）中，通常會加入訓練序列來輔助符號同步的完成。例如，WIFI系統中把符號同步分為粗同步和精細同步兩步，以確保同步的可靠性和準確性：粗同步基于短前導序列完成，而精細同步基于長前導序列完成，將自相關值與基于能量的動態閾值進行比較，判斷符號同步的起始位置。另外一種常見的符號同步方法是基于互相關進行的，選擇相關特性良好的序列作為訓練序列，并將接收信號與本地訓練序列進行相關運算，得到相關峰值，搜索第一個相關峰值從而完成符號定時。

基于自相關的符號同步方法存在的問題是：自相關峰值較為平坦，在符號同步點附近存在平坦區域，而且峰值下降速度較為緩慢，因此同步精度較低；基于互相關的符號同步方法存在的問題是：在多徑存在時，互相關峰值的幅度將會下降，且出現多個峰值，不易確定第一徑，導致同步可靠性下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有的符號同步方法在多徑條件下的同步精度低、可靠性差的問題。

為此目的，本發明提出一種多徑信道下的符號同步方法，該方法包括：

S1.同時進行接收信號的自相關運算及接收信號與本地已知訓練序列的互相關運算，鎖定最強徑；

S2.對所述鎖定的最強徑進行前向搜索，得到FFT窗起始位置，完成符號同步。

其中，所述步驟S1包括：

S11.進行接收信號的自相關運算，得到最強徑所在區域，同時進行接收信號與本地已知的訓練序列互相關運算；

S12.在所述最強徑所在區域內，利用所述互相關運算的結果，鎖定最強徑。

其中，所述步驟S11包括：

S111.根據接收信號的強度，得到閾值Th，所述閾值Th的大小由接收信號的強度大小確定；

S112.進行接收信號的自相關運算，所述自相關運算的結果為P_a(d)，得到最強徑所在區域，所述最強徑所在區域為|P_a(d)|²>Th的區域，同時進行接收信號與本地已知的訓練序列互相關運算，所述互相關運算的結果為P_c(d)。

其中，所述步驟S12包括：

S121.在所述最強徑所在區域內，記錄|P_c(d)|²>Th1對應的互相關峰值，其中，Th1為預設的閾值；

S122.在多徑最大保護間隔內，存儲比所述記錄的峰值更大的峰值；

S123.選擇所述存儲的峰值中最大的峰值為最強徑。

其中，所述步驟S2包括：

對所述鎖定的最強徑進行前向搜索，判斷是否存在前向多徑，若存在前向多徑，則定位第一徑，若不存在前向多徑，則最強徑為第一徑，所述第一徑為FFT窗起始位置。

其中，所述前向搜索包括：從所述最強徑出發，依次將最強徑之前記錄的互相關峰值的模值與最強徑對應的峰值的模值進行比較，向前搜索的范圍不超過多徑最大保護間隔。

其中，所述判斷是否存在前向多徑包括：判斷前向搜索得到的互相關峰值大于最強徑對應峰值的α倍是否成立，其中，0<α<1，如果成立，則判定前向搜索得到的互相關運算的位置存在前向多徑。

其中，所述定位第一徑包括：通過前向搜索，遍歷最強徑的最大保護間隔內的所有互相關峰值，將滿足條件的互相關峰值對應的位置定位為第一徑，其中，所述條件包括：互相關峰值大于最強徑對應峰值的α倍且互相關峰值對應的徑是多徑最大保護間隔內的第一條徑。

相比于現有技術，通過本發明提供的方法的有益效果是提高在多徑條件下符號同步的精度及可靠性。

附圖說明