[發明專利]基于OFDM調制的微功率無線通信系統同步信號的生成方法

有效

• 申請號: 201410445468.1
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104244398B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 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: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04L27/26
• 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

技術領域

本發明涉及微功率無線通信系統，尤其涉及一種基于OFDM調制的微功率無線通信系統的同步信號生成方法。

背景技術

微功率無線通信技術是采用頻率調制方式把信息加載在高頻電磁波上，利用空間傳播來進行數據通信的方法。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FSK(frequency Shift Keying，頻移鍵控)或GFSK(Gauss frequency Shift Keying，高斯頻移鍵控)，此類產品存在占用頻帶比較寬，頻帶利用率較低等缺陷，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(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用)的微功率無線通信系統。

OFDM調制是一種正交多載波調制方式，基本思想是把輸入信息轉換成多路并行信號，利用快速傅里葉變換(FFT)對相互完全正交的一組載波進行調制形成子載波信號，同時將可用的頻譜劃分為許多窄帶，分別傳輸這些子載波信號。為了獲得高的頻帶利用率，OFDM調制中各子載波上的信號頻譜相互重疊，但載波間隔的選擇要滿足這些子載波在整個符號周期上是正交的，即在一個符號周期內，任何兩個子載波相關性等于零。這樣即使各載波上的信號頻譜存在重疊，也能保證在接收端不失真地恢復各子載波信息。OFDM技術頻譜利用率高，具有較強的抗窄帶干擾能力和抗多徑衰落能力，且對時變性、頻率選擇性衰落有較強的抵抗能力。

雖OFDM技術具有且不限于前述的諸多優點，但是同步性能的好壞關系到整個OFDM系統的傳輸性能，若不能進行良好的同步，則會導致傳輸的信息錯誤，或接收端無法進行正確解調。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種基于OFDM調制的微功率無線通信系統的同步信號生成方法，生成同步性能良好的同步信號，使接收端能進行正確解碼。

本發明提供以下技術方案：

一種基于OFDM調制的微功率無線通信系統的同步信號生成方法，包括以下步驟：

A、根據OFDM系統的系統參數和一組承載第一偽隨機序列的BPSK調制信號，生成一段點數為N/2的OFDM短同步信號S_S；根據所述系統參數和另一組承載第二偽隨機序列的BPSK調制信號，生成一段點數為N的OFDM長同步信號L_S，其中：所述第一偽隨機序列和所述第二偽隨機序列具有不同的長度；

B、基于所述短同步信號S_S，構造第一前導序列S_P；基于所述長同步信號L_S，構造第二前導序列L_P；其中所述第一前導序列S_P的長度小于所述第二前導序列L_P的長度；

C、將所述第一前導序列S_P置于所述第二前導序列L_P之前，組合成一個序列，構成所述同步信號Sync；

其中，所述系統參數包括OFDM系統的IFFT點數N、子載波間隔以及有效子載波個數。

優選地，所述第一偽隨機序列和所述第二偽隨機序列為m序列碼、線性組合碼或者非線性碼。

優選地，所述所述第一偽隨機序列PN_m1和所述第二偽隨機序列PN_m2均為二進制偽隨機序列。

優選地，所述步驟A中生成所述短同步信號S_S包括：根據OFDM系統的IFFT點數N、子載波間隔Δf以及有效子載波個數N_V，選取所述第一偽隨機序列的m₁階本原多項式G₁(x)，其中m₁滿足根據選取的m₁階本原多項式G₁(x)，設置第一初始相位值，生成長度為的所述第一偽隨機序列PN_m1(k)；將所述第一偽隨機序列PN_m1(k)映射成BPSK調制信號X(k)，其中映射規則為：X(k)＝1-2×PN_m1(k)，其中將映射后的BPSK調制信號X(k)逐一填充到IFFT點數為子載波間隔為2·Δf以及有效子載波個數為的OFDM調制載波上，經過IFFT運算后，生成所述短同步信號S_S。