[發明專利]一種OFDM系統幀同步方法

有效

• 申請號: 201810219261.0
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108449300B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 劉鯤;劉元成;龍必起;陳麗恒
• 申請（專利權）人: 成都力合微電子有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 成都環泰專利代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 李斌;鄒翠

本發明公開了一種OFDM系統幀同步方法，對接收信號進行自相關運算，并對運算結果進行歸一化，得到自相關度量；對自相關度量進行上升沿檢測，如果自相關度量大于預定門限，則檢測成功，并統計自相關度量大于預定門限的次數cnt_ok和自相關度量小于等于預定門限的次數cnt_ng；對自相關度量進行平臺檢測，檢測成功后，對自相關度量進行下降沿檢測，如果自相關度量小于預定門限，則檢測成功，進行最低點檢測，并根據檢測到的最低點位置，計算OFDM符號同步位置。本發明可以有效地對抗載波頻率偏差，有效降低噪聲干擾，上升沿、平臺、下降沿、最低點的搜索判決策略有效地提高了幀同步檢測的可靠性和OFDM符號定時同步的準確性；可以抵抗嚴重噪聲干擾信道下自相關波形的嚴重變形，改善幀同步性能。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種OFDM系統幀同步方法。

背景技術

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用)是一種多載波并行技術，其具有頻率利用率高、抵抗頻率選擇性衰落，多徑干擾以及窄帶干擾能力強的優點，成為了通信技術研究的熱點。

近年來，OFDM技術被廣泛應用于寬帶無線通信，微功率無線通信以及電力線載波通信等領域；但是，OFDM系統對同步誤差很敏感，同步技術通常分為幀同步和頻率同步，幀同步首先進行幀檢測，確定幀信號的到來，接著進行定時同步，確定OFDM符號的起始位置；幀同步關系到數據傳輸的可靠性和正確性，是OFDM接收機的關鍵技術。

現有幀同步方法通常采用相關算法，包括互相關算法和自相關算法；互相關算法是接收信號序列與本地已知的訓練系列進行相關，具有相關峰值尖銳，抗噪聲能力強等特點，但是，在輸入信號的載波頻率偏差較大的場合，互相關算法檢測損耗很大乃至無法正常工作；當通信頻道的載波頻率較高，并且采用低成本的普通晶體振蕩器時，載波頻率偏差都很大；更進一步，幀同步屬于接收機同步中的第一個環節，無法估計載波頻率偏差并進行補償。綜上所述，在很多應用場合，互相關算法并不適合于幀同步。

自相關是利用重復的短訓練序列，進行延時自相關運算，該算法能夠有效抵抗載波頻率偏差；然而，自相關函數在重復的短訓練序列出現位置呈平臺特性，導致了無法準確地估計幀同步位置，在重復的短訓練序列后部，對短訓練序列進行符號反轉，并通過檢測自相關函數中的符號反轉點來確定符號同步位置，有助于提高同步位置估計的準確度；然而，在低信噪比時，由于噪聲干擾的原因，自相關函數波形有時候會出現嚴重變形，從而導致估計錯誤。

發明內容

基于此，針對上述問題，有必要提出一種能有效抵抗載波頻率偏差和噪聲干擾的高性能OFDM系統幀同步方法。

本發明的技術方案是：

一種OFDM系統幀同步方法，包括以下步驟：

a、對接收信號進行自相關運算，并對運算結果進行歸一化，得到自相關度量；

b、對自相關度量進行上升沿檢測，判斷自相關度量是否大于預定門限，如果是，則檢測成功，得到上升沿位置，進入步驟c；如果否，則檢測失敗，重新進入步驟b；

c、統計自相關度量大于預定門限的次數cnt_ok和自相關度量小于等于預定門限的次數cnt_ng，并對自相關度量進行平臺檢測；

d、平臺檢測成功后，對自相關度量進行下降沿檢測，判斷自相關度量是否小于預定門限，如果是，則檢測成功，進入步驟e；如果否，則檢測失敗，重新進入步驟d；

e、進行最低點檢測，并根據檢測到的最低點位置，計算OFDM符號同步位置。