[發(fā)明專利]適用于導頻輔助OFDM符號同步方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611011234.1
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN108075998B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁偉強;馬宏偉;俞麗娜
• 申請（專利權(quán)）人: 上海高清數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種適用于導頻輔助OFDM符號同步方法和系統(tǒng)，其先根據(jù)粗符號同步進行頻域信道估計得到信道響應H，利用IFFT運算得到具有周期性的時域信道響應h，對各徑進行可能位置推算，并利用時域相關(guān)運算進行判別，得到準確的多徑信息，最終根據(jù)去除周期性時域信道響應計算精確的符號同步，本發(fā)明將信道估計與符號同步相結(jié)合，大大提高了符號同步精度；且信道估計部分可與系統(tǒng)其它模塊共用，硬件開銷少。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，主要涉及一種適用于導頻輔助OFDM符號同步方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)稱為正交頻分復用,是一種高校的傳輸技術(shù)。1961年，由Franco和Lachs提出了基本原理，隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的和大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展和應用，OFDM技術(shù)被廣泛應用于各種數(shù)字通信系統(tǒng)中，如數(shù)字音頻廣播(DAB)系統(tǒng)、數(shù)字視頻廣播(DVB)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、第四代移動通信(4G)等。OFDM也因此成為研究熱點之一。

對于OFDM接收機而言，一個關(guān)鍵問題是對同步誤差的敏感性。其中，符號同步將會導致碼間干擾(ISI)，載波同步會導致載波間干擾(ICI)，兩者均會導致系統(tǒng)性能的惡化。特別是對于基于導頻的OFDM系統(tǒng)，由于導頻的等間隔插入，將會帶來頻域上的周期性，若系統(tǒng)無法精確符號同步，將會使信道估計出現(xiàn)周期性錯誤，所帶來的性能惡化將比ISI更為嚴重。符號同步也因此成為基于導頻OFDM系統(tǒng)的難點之一。

上述的基于導頻的OFDM系統(tǒng)，典型應用如DVB-T\DVB-T2,下面將以DVB-T為例(不限于此)。圖1為DVB-T的OFDM幀結(jié)構(gòu)圖，其中導頻間隔橫向DX＝3，縱向DY＝4。利用導頻進行信道估計時，在時域?qū)霈F(xiàn)周期性。當符號同步出現(xiàn)偏差時，會出現(xiàn)兩個現(xiàn)象：1、引入碼間干擾ISI；2、出現(xiàn)前后徑混淆。

為解決該問題，目前常用的算法主要有幾種：

1、利用循環(huán)前綴：檢測精度較低；

2、基于相位信息：當有較遠強徑時失效，且精度不高。

3、最小均方差(MMSE):實現(xiàn)較為復雜，且精度不高。

以上幾種均精度不高，當在高碼率時，性能難以滿足系統(tǒng)需求。鑒于以上方法的缺陷，提出一種精度較高，實現(xiàn)較為簡單的適用于導頻輔助OFDM符號同步方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：本發(fā)明通過提供一種適用于導頻輔助OFDM符號同步方法和系統(tǒng)，實現(xiàn)精度較高且實現(xiàn)簡單的符號同步。

本發(fā)明提供了一種適用于導頻輔助OFDM符號同步方法，其特征在于，包括以下步驟：在粗符號同步之后，根據(jù)符號同步位置去除保護間隔，進行FFT運算得到頻域數(shù)據(jù)；利用導頻進行頻域信道估計，得到頻域信道響應；對頻域信道響應進行IFFT運算，得到時域信道響應；基于導頻的插入方式確定時域信道相應的周期性，對第一個周期出現(xiàn)多徑進行時域相關(guān)識別，根據(jù)每一根多徑相對于初開窗位置區(qū)分為前徑或后徑；對前徑和后徑可能的位置進行相關(guān)運算，相關(guān)值較大者得到正確時域多徑的位置，并以此重新獲取開窗位置，完成精符號同步。

進一步地，在本發(fā)明所提的適用于導頻輔助OFDM符號同步方法中，還具有這樣的特征：其中，在上述區(qū)分前徑或后徑的檢測步驟中，包括以下方法中任意一種：利用導頻的時域序列作為本地序列進行相關(guān)運算；或者利用接收到的時域數(shù)據(jù)作為本地序列進行相關(guān)運算。

進一步地，在本發(fā)明所提的適用于導頻輔助OFDM符號同步方法中，還具有這樣的特征：其中，利用導頻的時域序列作為本地序列進行相關(guān)運算步驟，包括：將接收數(shù)據(jù)和以導頻的時域序列作為的本地序列進行共軛相乘累加得到幅度值計算公式；分別將預判為前徑時的采樣延時數(shù)和預判為后徑時的采樣延時數(shù)代入該幅度值計算公式，將其中較為多徑的一個對應判斷為前徑。