[發明專利]一種基于導頻的采樣頻偏估計方法

有效

• 申請號: 201710829400.7
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107612857B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 戴憲華;唐詩
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明提供的基于導頻的采樣頻偏估計方法能夠在NG?DSL這種高子載波數和高調制水平的環境下取得很好的估計效果，估計精度、收斂速度和算法穩定性均有大幅度提升。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，更具體地，涉及一種基于導頻的采樣頻偏估計方法。

背景技術

隨著互聯網的迅猛發展，為了滿足人們日益增長的帶寬需求，更高速的接入技術被提上日程。下一代數字用戶線(NG-DSL，Next Generation Digital Subscriber Line)技術是未來最重要的高速有線接入技術，可以達到超過1Gbps的接入速率，將大幅度地提升網絡速度。

NG-DSL系統是一種基帶OFDM系統，其調制方式具有高子載波數與高QAM調制的特點。這兩個特點使得NG-DSL系統有著很高的帶寬和傳輸速率，但同時也使得NG-DSL系統對于信號同步的要求十分苛刻。在有線OFDM信號之中，影響系統的同步性能的主要是采樣頻率同步，NG-DSL這種高載波、高速率的OFDM系統中采樣頻偏的影響十分嚴重，系統的高速傳輸需要精準地估計采樣頻偏并進行補償。

發明內容

為了克服現有技術存在的不足，本發明提出了一種高估計精度、快速收斂、較強穩定性的基于導頻的采樣頻偏估計方法。

為實現以上發明目的，采用的技術方案是：

一種基于導頻的采樣頻偏估計方法，包括有以下步驟：

S1.在發送端發送相同的導頻數據，即X_m-1,k＝X_m,k，X_m,k表示第m個OFDM符號的第k個子載波上的發送數據；

S2.在接收端取m個OFDM信號，并將相鄰的OFDM符號同一導頻位置上的頻域接收信號做商，得到相鄰OFDM符號同一導頻位置上的相位差：

其中N表示OFDM符號的數據長度，L表示循環前綴的長度，Δf表示采樣間隔偏差；η_all表示由ICI引起的噪聲；

S3.利用相鄰OFDM符號同一導頻位置上的相位差，來估計不同導頻位置上的采樣頻偏值：

表示因為η_all的存在而產生的相位旋轉，此時第m個OFDM符號的第k個導頻位置上的采樣頻偏估計值為：

同理對其余相鄰的OFDM信號不同導頻位置上的采樣頻偏估計值進行計算；

S4.計算加入權重考慮后第m個OFDM符號的采樣頻偏估計值：

其中ω_m,k表示第m個OFDM符號的第k個導頻位置上的采樣頻偏估計值的權重；

S5.根據步驟S4得到其余的OFDM符號的采樣頻偏估計值，對得到的所有OFDM符號的采樣頻偏估計值做平滑處理，得到采樣頻偏估計結果：

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)本發明提供的方法不直接忽略噪聲的影響，而是從理論上推導一種削弱噪聲的方法，頻偏估計精度高，采用近10個OFDM符號可達到99.99％以上的估計精度，而且在不同的采樣頻偏條件下均有非常好的估計效果；

2)本發明提供的方法提出考慮權重來估計采樣頻率偏差，算法的穩定性高，在不同采樣頻率條件下僅存在較小的波動現象，能夠有效估計不同采樣頻偏值；