[發明專利]一種OFDM系統下定時誤差估計的方法

有效

• 申請號: 201410276231.5
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104092640B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 歐陽剛;陶成;劉留;朱芮
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及一種OFDM系統下定時誤差估計的方法。

背景技術

OFDM(正交頻分復用)是目前最為流行的多載波通信技術，它很好的適用于頻選寬帶高速率通信場景。它具有高的頻譜利用率，優良的抗ISI性能，靈活的資源分配能力，易于與多天線技術結合等等優勢。它被廣泛的應用于當今的無線通信中，成為多種通信標準采用的物理層關鍵技術，例如WIFI，WIMAX，LTE等等。

定時同步問題是影響OFDM系統性能的關鍵問題，定時同步方法大致可分為以下兩種：一種是盲估計，例如利用OFDM固有的循環前綴來估計；另一種是基于訓練序列的，例如LTE系統中的PPS、SSS信號。現有一些算法要么復雜度太高要么抗噪能力差，特別得，沒有對小數倍定時偏差給予足夠重視，對小數倍定時偏差的估計性能很差，而實際上準確估計小數倍定時偏差意義重大，小數倍的定時偏差造成的多徑強度估計偏差最多可達3.9db，另外它對OFDM系統定位問題極其重要。

發明內容

提供一種OFDM系統下定時誤差估計的方法，解決現有定時誤差估計技術復雜度高抗噪能力差的缺陷。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種OFDM系統下定時誤差估計的方法，所述方法包括以下步驟：

1)對接收的信號做符號定時粗同步；

2)提取接收到的參考信號；

3)利用接收端參考信號和本地參考信號得到無線信道PDP；

4)利用PDP與定時誤差的關系確定定時誤差。

所述步驟1對接收信號做符號定時粗同步具體包括如下步驟：

101)利用基于循環前綴的或基于訓練序列的符號定時粗同步技術，得到幀同步的同步頭head；

102)根據所述同步頭head向CP內推若干點，選取CP長度CPLength的四分之一，使得同步頭落在循環前綴中，head＝head-cplength/4。

所述步驟2提取接收到的參考信號包括：

201)首先將同步后的基帶數據去除CP，通過FFT轉到頻域，得到時頻網格；

202)按照導頻的時頻位置在時頻網格中提取包含了定時誤差信息的參考信號R_k,t，k＝0,1,2...M-1M為參考信號占用載波數目,t為時間。

所述步驟3得到無線信道PDP包括：

301)將接收端參考信號R_k,t除以本地參考信號S_k,t，得到H_k,t，即CFR；

302)對CFR做M點IFFT得到h_n,t，n＝0,1,2...M-1，即CIR；

303)對若干時間上的CIR取模平方再平均得到無線信道PDP,即Snapshot為統計的CIR個數，要求統計的CIR在相干時間內。

所述步驟4確定定時誤差包括：

401)確定PDP上第一徑到原點的距離N_i，根據需要的精度窮舉N_f,窮舉次數為exhausttimes，窮舉范圍為[-0.5,0.5]，窮舉定時誤差N_i+N_f,n，n＝0,1,2...exhausttimes-1；

402)分別按照定時誤差與信號相位關系補償到CFR上,得到重新計算得到exhausttimes個PDP_n'；

403)判斷哪個窮舉誤差N_i+N_f,n對應的PDP_n'原點值最大，既將第一徑搬移至原點并抑制它的泄漏，此時N_i+N'_f下，PDP_n'原點值最大，則定時誤差為Δτ₀＝N_i+N'_f。

本發明的有益效果如下：

本發明利用了OFDM系統中定時誤差與無線信道PDP的關系，估計了定時誤差，與現有技術相比，具有良好的抗噪性能，且復雜度低。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出本發明系統流程圖。

圖2示出本發明確定同步頭示意圖。

圖3示出本發明未補償定時誤差時無線信道PDP示意圖。

圖4示出本發明未補償定時誤差時接收數據星座圖示意圖。