[發明專利]并行處理TDS?OFDM定時同步方法

在審

• 申請號: 201710218929.5
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107104917A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 姜斌;包建榮;李陽光;唐向宏;劉超;王天樞
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 周希良

1.一種并行處理TDS-OFDM定時同步方法，其特征在于依次采用以下方法實現：并行TDS-OFDM定時同步插值方法，并行TDS-OFDM定時誤差檢測方法，并行TDS-OFDM插值控制方法。

2.如權利要求1所述并行處理TDS-OFDM定時同步方法，其特征在于：所述并行TDS-OFDM定時同步插值方法采用以下步驟實現：

步驟1.1.設外界輸入的接收信號為y(t)，且y(t)表示為時間與數值均連續的模擬信號，將其不同幅度值對應不同整數，量化為y(n)；將y(n)由PN序列填充保護間隔，形成TDS-OFDM幀信號y₁(n)，且y(n)與y₁(n)表示為時間連續數值離散的數字信號；將y₁(n)分配至N₁條并行路數，N₁為自然數，且大于等于2；

步驟1.2.將y₁(n)與信道分別以不同間隔采樣，經以下步驟1.2.1和1.2.2，完成插值過程，經數據濾波后，輸出內插點附近的選通樣值y(k)，y(k-1/2)和y(k-1)；其中，k表示符號數，y(k)與y(k-1)分別為第k個和第(k-1)個符號選通值，y(k-1/2)為第k個和第(k-1)個選通值之間的樣值；

步驟1.2.1.設發送端采樣周期為T_s，且T_s為實數；信道以固定間隔T_s采樣，采樣率大于最高信號頻率的2倍，在第m個采樣時刻mT_s，可得樣值x(mT_s)，且m為自然數，在此刻表示為第m個采樣間隔；信道樣值x(mT_s)經模擬/數字混合速率轉換模型，轉換成加權模擬脈沖序列，序列經連續模擬插值處理過程，輸出為：

y(n)＝∑_mx(mT_s)h_I(n-mT_s)(1)

其中，h_I(n)為一段連續的數據序列，表示插值濾波的沖擊響應；“∑”表示累加，且針對所有的m對應的x(mT_s)h_I(n-mT_s)乘積項累加；

步驟1.2.2.將y₁(n)分為兩路數字信號y_I(n)和y_Q(n)，且其分別表示同向與正交分量，并在第k個采樣時刻，y₁(n)以間隔T_i采樣，得y₁(kT_i)，且k為自然數，在此刻表示為第k個采樣間隔；由式(1)可得y₁(kT_i)表達式：

y₁(kT_i)＝∑_mx(mT_s)h_I(kT_i-mT_s) (2)

其中，T_i為實數，并與本地接收機符號最佳判決間隔時間T同步，且T為實數，表示信號碼元周期；由T_i實現兩路信號的判決，且T_i作為插值輸出后的再采樣間隔，非固定不變，自動隨NCO控制輸出調整，保持與符號最佳判決時刻同步；對上述表達式(2)，重新設置m為信號索引，并定義插值濾波索引式為：其中，表示不超過z的最大整數；同時，定義一個輸入采樣基本指針m_k和一個分數間隔u_k分別為：和u_k＝kT_i/T_s-m，且u_k為實數，0≤u_k≤1，表示定時內插誤差；則可得：m＝m_k-i和kT_i-mT_s＝(i+u_k)，則再采樣點的間隔與輸入采樣點的間隔關系為：kT_i＝(m_k+u_k)T_s；由式(2)推導可知，數字插值基本方程表示為：

y1(kT1)=y[(mk+uk)Ts]=Σi=I1I2x[(mk-i)Ts]hI[(i+uk)Ts]---(3)]]>

對N點拉格朗日插值多項式：

y(n)=Σi=I1I2Cix(I1+I2-i)---(4)]]>

其中：

Ci=Πj1=I1,j≠iI2(t-tj1)/(ti-tj1)---(5)]]>

且“∏”表示累積，針對所有的i對應的乘積項的累積，C_i表示累積結果，即分段線性插值濾波系數；i，j，I₁，I₂均為自然數，且-2≤i，j₁≤1；設I₁＝-N/2，I₂＝N/2-1，且N為偶數；并將t歸一化為t＝(i+u_k)T_s，則由式(3)～(4)可得：

h_I[(i+u_k)T_s]＝C_i(u_k) (6)

由式(3)～(5)可得C_i分別為：

C-2=λuk2-λukC-1=-λuk2+(λ+1)ukC0=-λuk2+(λ-1)uk+1C1=λuk2-λuk---(7)]]>

其中，λ可取0.5等0～1之間的實數，表示滾降系數；

步驟1.3.由步驟1.2所定義的內插基點位置m_k與內插分數間隔u_k，可確定內插點m₀，且m₀為實數；經間隔T_i重采樣插值，得樣值y₁(kT_i)；最后，經數據濾波后，輸出內插點附近的三個選通樣值：y(k)，y(k-1)與y(k-1/2)。