[發明專利]一種OFDM電力無線專網中低復雜度載波同步方法

在審

• 申請號: 202010189901.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111464477A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 丁晨陽;胡陽;張笑源;蒯本鏈;蔣蘇明;羅先南;張明;邵剛;吳文勤;殷磊;張曦
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司南岸供電分公司;國家電網有限公司;南京南瑞信息通信科技有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

1.一種OFDM電力無線專網中低復雜度載波同步方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)布置一個多天線OFDM系統，通過對OFDM系統接收信號進行重構；

2)利用多移不變性PM算法，得到OFDM系統的CFO。

2.根據權利要求1所述的OFDM電力無線專網中低復雜度載波同步方法，其特征在于：在步驟1)中，包括以下步驟：

11)OFDM的上行系統包括一個接收機，所述接收機具有1個發射天線和I個接收天線，子載波數為N且循環前綴使用L個采樣間隔，則每個OFDM系統的采樣數為N+L，L大于最大傳播延遲；

12)定義第k塊的發射陣列為s(k)＝[s₁(k),s₂(k),K,s_P(k)]^T，其中，s_p(k)為第p個子載波上傳輸的第k個數據塊，P個平行數據被調制在P個子載波上，即系統的通道數為P,P＜N，剩下的N-P個子載波為虛載波，多載波調制信號在傳入多徑衰落信道前被循環前綴填補；

移除循環前綴CP，第i個天線第k塊的輸出信號為

x_i(k)＝EF_Pdiag(h_i)s(k)e^{j2πΔf(k-1)(N+L)} (1)

其中，式中j表示虛數符號,表示復數集合，Δf是CFO；e是自然指數；

中間變量是CFO矩陣，中間變量代表逆傅利葉變換的前P列，第i個接收天線的頻域信道向量是h_i＝[H_i(1),H_i(2),K,H_i(P)]^T；定義為第n個子載波的頻率響應是H_i(n)，與之相對應的是第i個天線，多天線頻域信道矩陣H為：

13)假定K塊信道參量為常數，定義源矩陣X_i＝[x_i(1) x_i(2)…x_i(K)]，定義式為

X_i＝Adiag(h_i)B^T＝AD_i(H)B^T,i＝1,2,...,I (3)

其中矩陣B＝diag{1,e^j2πΔf(N+L),K,e^{j2πΔf(K-1)(N+L)}}，D_i()表示提取矩陣的第i行并將它構造一個對角矩陣；A＝EF_P∈C^N×P是Vandermonde矩陣，考慮到噪聲的存在，接收信號的數據模型寫為

其中W_i是第i個陣元接收到的噪聲；

第i個天線的輸出信號X_i＝AD_i(H)B^T,i＝1,2,...,I，看作是三線性模型沿天線方向的切片，根據三線性模型的對稱性，通過矩陣重構后得到重構矩陣Y_n：

Y_n＝HD_n(A)B^T,n＝1,2,...,N (6)

其中Y_n,n＝1,2,...,N，看作是公式(3)的重構；

14)接收信號的協方差矩陣為

其中L為快拍數。

3.根據權利要求1所述的OFDM電力無線專網中低復雜度載波同步方法，其特征在于：公式(3)中的信號或者被表述為三線性模型

其中x_n,k,i表示矩陣公式(3)中X_i的第(n,k)個元素，a_n,p代表矩陣A的第(n,p)個元素，b_k,p代表矩陣B的第(k,p)個元素，h_i,p代表頻域信道矩陣H的第(i,p)個元素，其余同理；N、K、I分別是子載波數目、信源的塊數和天線數目。