[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

本發明公開了一種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。本發明重構了接收信號，利用了移不變性來估計載波頻率偏移(CFO)。本發明提出的方法在不需要知道恒定模數和統計特性的情況下，可以很好的實現CFO估計，并且對比傳統的PM算法和ESPRIT算法，有著更好的CFO估計性能。本發明提出的方法不需要對互相關矩陣進行特征值分解，也不需要對接收數據進行奇異值分解，因此算法復雜度較低。

技術領域

本發明涉及一種在OFDM電力無線專網系統中低復雜度載波同步方法，屬于 OFDM電力無線專網中的盲CFO估計問題。

背景技術

電力無線專網在1.8GHz頻段建設4G TD-LTE網絡，正交頻分復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)是其關鍵技術之一，OFDM系統對信道產生的載波頻率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)很敏感，頻率偏移會造成系統性能的嚴重下降。因此，需要對OFDM系統中的頻率載波偏移精確估計并補償，以保證系統的性能。傳播算子(Propagator method,PM)首先在到達方向角(Direction of arrival,DOA)估計中被提出。該算法不需要對互相關矩陣進行特征值分解(Eigen value decomposition,EVD)，也不需要對接收數據進行奇異值分解(Singular value decomposition,SVD)，因此復雜度較低。 ESPRIT算法，estimating signal parameter via rotational invariancetechniques，中文名“基于旋轉不變技術的信號參數估計”。也是基于相關矩陣特征分解的信號頻率估計方法。ESPRIT算法由于不需進行譜搜索而具有小得多的運算量。但上述兩種算法，所得到的CFO估計性能需要進一步提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：解決OFDM電力無線專網中的盲CFO估計問題，提高估計性能。

為了解決上述提出的問題，本發明采用了以下方案：

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。

本發明所達到的有益效果：

本發明針對OFDM電力無線專網系統的載波頻率偏移(Carrier frequencyoffset，CFO)估計問題，提出一種多移不變性傳播算子方法(Multi-invariancePropagator method,MI-PM)，本發明重構了接收信號，利用了移不變性來估計載波頻率偏移(CFO)。本發明提出的方法在不需要知道恒定模數和統計特性的情況下，可以很好的實現CFO估計，并且對比傳統的PM算法和ESPRIT算法，有著更好的CFO估計性能。本發明提出的方法不需要對互相關矩陣進行特征值分解，也不需要對接收數據進行奇異值分解，因此算法復雜度較低。

附圖說明

圖1是不同信噪比條件下本發明方法和傳統PM算法和ESPRIT算法的CFO 估計性能對比圖；

圖2是不同信噪比條件下本發明方法在不同信號塊數下的CFO估計性能對比圖；

圖3是不同信噪比條件下本發明方法在不同天線數下的CFO估計性能對比圖；

圖4是不同信噪比條件下本發明方法在不同通道數下的CFO估計性能對比圖；

圖5是不同信噪比條件下本發明方法在不同子載波數下的CFO估計性能對比圖。