[發明專利]殘余載波偏差和采樣偏差的估計方法及補償方法在審

申請號：	201410444175.1	申請日：	2014-09-02
公開（公告）號：	CN104253782A	公開（公告）日：	2014-12-31
發明（設計）人：	不公告發明人	申請（專利權）人：	深圳市力合微電子股份有限公司
主分類號：	H04L27/26	分類號：	H04L27/26;H04L27/38
代理公司：	深圳新創友知識產權代理有限公司 44223	代理人：	江耀純
地址：	518052 廣東省深***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	殘余載波偏差采樣估計方法補償
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及微功率無線通信領域，尤其涉及一種基于OFDM調制的微功率無線通信系統殘余載波偏差和采樣偏差的估計方法。

背景技術

一般意義上，只要通信收發雙方通過無線電波傳輸信息，并且發射功率限制在很小的范圍內(通常100mw以下)，就可以稱為微功率無線通信。微功率無線通信技術在國外有完備的標準體系支持，主要的標準有IEEE?802.15.4(LR-WPAN)、EN13757(network?with?relaying?nodes)、ZigBee、WSN,應用于歐美地區的家庭無線應用和能源計量的數據通信。但國外的標準技術并不適合我國國情。

隨著我國智能電網的快速發展，微功率無線通信技術也應用于用電信息采集。目前主流的微功率無線收發芯片的調制解調技術主要是基于(G)FSK，此類產品存在占用頻帶比較寬，頻帶利用率較低、靈敏度不夠等缺陷，為了進一步提高微功率無線通信系統的性能和頻帶利用率，需要開發基于OFDM的微功率無線通信系統。

正交頻分復用(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，縮寫為OFDM)是一種特殊的多載波信號調制方法，其主要思想是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，并且各子載波并行傳輸。這樣，盡管總的信道是非平坦的，具有頻率選擇性，但是每個子信道是相對平坦的，在每個子信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應帶寬，因此就可以大大消除信號波形間的干擾。由于在OFDM系統中各個子信道的載波相互正交，它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時又提高了頻譜利用率。

可見，OFDM技術的顯著優勢是能夠有效的對抗頻率選擇性衰落，且與傳統并行數據傳輸相比頻譜利用率高。OFDM已經成功應用在無線通信領域，且取得了良好的效果。例如數字音頻廣播(DAB)、數字視頻廣播(DVB)、無線本地局域網(WLAN)都應用了OFDM技術。

然而，正是由于OFDM系統內子信道的頻譜相互覆蓋，這就對它們之間的正交性提出了較為嚴格的要求。由于無線信道存在時變性，在傳輸過程中會出現無線信號的頻率偏差或者由于發射機和接收機振蕩器之間存在頻率偏差，都會破壞OFDM系統子載波之間的正交性，從而導致子信道間的信號相互干擾(ICI)。因此，需要對系統的載波偏差進行準確估計。另外，采樣偏差一方面會產生時變的定時偏差，導致時變的相位變化，另一方面也會破壞子載波之間的正交性，從而產生ICI。因此，需要對OFDM系統的殘余載波偏差和采樣偏差進行準確的跟蹤和估計，以確保OFDM符號的正交性。

因此，如何設計一種性能優異的方法，動態的跟蹤和估計殘余載波偏差和采樣偏差的方法，確保OFDM系統子載波始終滿足正交性的要求，是基于OFDM調制的微功率無線通信系統所需要解決的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于OFDM調制的微功率無線通信系統殘余載波偏差和采樣偏差的估計方法及補償方法，能夠適應微功率無線通信系統的復雜環境要求，實現殘余載波偏差和采樣偏差的準確估計，并根據準確估計的偏差進行相位補償。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明公開了一種微功率無線通信系統殘余載波偏差和采樣偏差的估計方法，包括以下步驟：

步驟A：構造導頻符號序列；

步驟B：將數據符號和所述導頻符號序列分別映射到OFDM的有效子載波上；

步驟C：利用快速傅立葉反變換方法(IFFT)將OFDM的頻域數據轉換成時域OFDM符號數據，并通過射頻端調制到高頻發射出去；

步驟D：接收端依次提取每一個所述時域OFDM符號數據，并利用所述導頻符號序列進行殘余載波偏差和采樣偏差的估計和跟蹤。

優選地，步驟A中的所述導頻符號序列是通過偽隨機序列PN的BPSK映射得到，所述偽隨機序列PN包括m序列碼、線性組合碼或者非線性碼。

優選地，步驟A中的所述導頻符號序列是由全1序列通過線性反饋移位寄存器進行加擾后序列PN的BPSK映射得到。

優選地，前面所述BPSK映射的規則是X(p)＝1-2×PN(p)。