[發明專利]一種低復雜度的高速OFDM信號時頻同步方法及系統

有效

• 申請號: 201710001736.4
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106850490B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 馬萬治;陳雨生;潘文生;沈瑩;趙宏志
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種低復雜度的高速OFDM信號時頻同步方法及系統，方法的步驟如下：S1、在發射端產生兩段相同的ZC訓練序列，并添加循環前綴CP；S2、在接收端采用延遲自相關同時進行時間同步和頻率同步，并將同步結果輸出。系統包括發射端和接收端；所述的發射端用于產生兩段相同的ZC訓練序列；所述的接收端用于將時頻信號和頻率信號進行同步。在低信噪比條件下，相比于1bit量化前，時間同步性能無明顯下降，時間同步和頻率同步對同一段訓練序列操作，減少了同步序列長度，時間同步性能優良。其具有降低算法復雜度、節約乘法器、寄存器資源、算法更容易實現和可以克服大頻偏的信道環境等特點。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種低復雜度的高速OFDM信號時頻同步方法及系統。

背景技術

正交頻分復用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術作為一種有效的寬帶傳輸技術，是利用并行傳輸來提高通信數據傳輸速率的一種移動通信技術。目前在通訊領域備受關注，在無限局域網、數字音頻廣播、數字視頻廣播等領域都得到了廣泛應用。

該技術的基本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，盡管總得信道不是平坦的，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，因此能夠給大大消除信號波形間的干擾。OFDM相對于一般多載波傳輸的不同之處是它允許子載波頻譜部分重疊，只要滿足子載波間相互正交，就可以從混疊的子載波上分離出數據信號。

由于OFDM允許子載波頻譜混疊，其頻譜效率大大提高，同時，該技術還具有抗多徑干擾及碼間串擾、信道估計及均衡實現容易、系統實現復雜度低等優點；但是相對于單載波，OFDM對各個子載波之間的正交性要求格外嚴格，任何一點小的載波頻偏都會破壞子載波之間的正交性，引起子載波干擾(ICI：Inter Carrier Interference)；同樣，相位噪聲也會導致碼元星座點的旋轉、擴散，從而形成ICI。因此，OFDM信號處理中能否實現較為精確的時頻同步估計是影響OFDM信號接收性能的關鍵因素。

而在傳統的OFDM時頻同步方法中采用了較多的乘法器和寄存器資源，極大提高了算法的復雜度；所以，如何避免使用高位數乘法器資源，降低算法實現復雜度是本領域需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種低復雜度的高速OFDM信號時頻同步方法及系統，解決了現有技術中使用高位數乘法器資源和算法復雜度較高的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種低復雜度的高速OFDM信號時頻同步方法，方法的步驟如下：

S1、在發射端產生兩段相同的ZC訓練序列，并添加循環前綴CP；

S2、在接收端采用延遲自相關同時進行時間同步和頻率同步，并將同步結果輸出。

所述的S2包括時間同步步驟、頻率同步步驟和同步結果輸出步驟。

所述的時間同步步驟的具體步驟如下：

S211、時間同步步驟接收到時頻同步序列，通過去符號位法對時頻同步序列1bit量化，并進行延遲自相關和取模運算；

S212、將延遲自相關和取模運輸的輸出進行門限判決；

S213、門限判決輸出時間同步使能信號并送入到頻率同步步驟。

所述頻率同步步驟的具體步驟如下：

S221、頻率同步步驟接收到時頻同步序列，通過取相位差求出兩段序列的相位差；

S222、將求出的相位差通過取相角轉化為相角，并進行相角緩存；