[發明專利]復雜多徑環境下的OFDM符號定時同步方法及接收設備

有效

• 申請號: 202010637853.1
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111800366B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 胡曉玲;呂銀豹;鄒光南;盧莉;王彬;王法灝;秦婭
• 申請（專利權）人: 東方紅衛星移動通信有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲;陳香蘭

本發明公開了一種復雜多徑信道下的OFDM符號定時同步方法及接收設備。方法包括：S1，從時域接收信號中獲取含有導頻的OFDM符號的頻域信號，記第一頻域信號；獲取第一頻域信號的導頻信道估計值；S2，將所有第一頻域信號的導頻信道估計值合并獲得整體導頻信道估計值；S3，獲得導頻信道時域脈沖響應；S4，尋找信號第一徑位置；S5，獲得當前帶寬下的OFDM符號定時同步偏差調整值；S6，對時域接收信號進行定時同步偏差修正。增加參與計算的導頻參考信號數量，平滑噪聲影響，使其在普遍存在的復雜多徑環境中仍然具有很高的定時同步精度；受噪聲、多徑干擾影響小，不占用額外的頻帶資源的優點，具有很高的實用價值。

技術領域

本發明屬于無線或有線通信領域，涉及OFDM符號定時同步方法，特別是涉及一種復雜多徑信道下的OFDM符號定時同步方法及接收設備。

背景技術

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用)作為無線通信中的最具有研究價值和應用前景的技術方案之一，具有頻譜資源利用率高、帶寬擴展性強、抗多徑衰落、頻譜資源分配靈活等技術優勢。但其缺點也很明顯，即對子載波間的正交性有嚴格要求。為了保證子載波間的正交性，就需要同步足夠精確，否則，會直接影響子載波之間的正交性，引起子載波間干擾和符號間干擾(Inter Symbol Interferenc，ISI)，最終導致OFDM系統通信質量下降。因此，必須在接收端進行進行頻率同步與OFDM符號定時同步。

OFDM符號定時同步偏差主要是由接收機本地晶振不穩定和多徑衰落信道引起的，接收端的首要工作之一就是對接收信號進行OFDM符號定時同步，在OFDM符號中加入循環前綴(Cyclic Prefix，CP)一定程度上減小了OFDM系統對符號定時同步偏差的敏感程度。由圖1中多徑信道下的OFDM符號結構可知，只要FFT(Fast Fourier Transformation，快速傅里葉變換)窗的起始點落在最后一條徑L的循環前綴的起點和第一徑的循環前綴的最后一個點之間，都不會引入符號間干擾和子載波間干擾，即ISI-free區域，在該區域里的任何一個值都可以作為FFT窗的起始位置。但是，最常用的方式是將ISI-free區域的最后一個點作為FFT窗的起始點，這樣做的好處是有利于后面的均衡處理。

傳統基于訓練序列和訓練符號的OFDM符號定時同步算法大多是能量最大值檢測算法，認為具有足夠能量的任何一徑位置都可以作為OFDM符號定時同步位置，在AWGN(Additive white Gaussian noise，高斯白噪聲)信道中可以獲得較好的性能。但是，在復雜的多徑衰落信道中，能量值最大的位置不一定是信號第一徑位置，定時同步點在能量最大徑上，可能導致FFT窗落在數據域內，嚴重影響信號解調的準確性。

現有基于CRS(Cell-specific reference signal，小區特定參考信號)的OFDM符號定時同步算法中的樣本數量較少，在噪聲干擾較大的復雜多徑環境中，有用信號淹沒在噪聲中，不易設定門限檢測到信號第一徑，因此定時同步的準確度不高。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種復雜多徑信道下的OFDM符號定時同步方法及接收設備。

為了實現本發明的上述目的，根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種復雜多徑信道下的OFDM符號定時同步方法，包括：步驟S1，從時域接收信號中獲取含有導頻的OFDM符號的頻域信號，記為第一頻域信號；利用每個第一頻域信號以及所述第一頻域信號在發射端對應的導頻頻域參考信號獲取所述第一頻域信號的導頻信道估計值；步驟S2，將所有第一頻域信號的導頻信道估計值進行合并獲得整體導頻信道估計值；步驟S3，對所述整體導頻信道估計值進行IFFT變換獲得導頻信道時域脈沖響應；步驟S4，基于所述導頻信道時域脈沖響應尋找信號第一徑位置；步驟S5，基于信號第一徑位置獲得當前帶寬下的OFDM符號定時同步偏差調整值；步驟S6，根據OFDM符號定時同步偏差調整值對時域接收信號進行定時同步偏差修正。