[發明專利]一種基于共軛反對稱訓練序列的自相關OFDM符號同步方法

有效

• 申請號: 202110363837.2
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113162882B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 陳孝蓮;紀元;沈超;秦奕;蔣維滌;袁濤;張杰;李亞杰;郭宏;張會彬;趙永利
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司無錫供電分公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 王萍;肖繼軍

本申請公開了一種基于共軛反對稱訓練序列的自相關OFDM符號同步方法，包括對復PN序列進行IFFT產生序列U；根據序列U產生訓練序列；發送端將訓練序列加入數據幀；數據幀在數據傳輸信道中傳輸；接收端接收包括訓練序列的數據幀；接收端計算信號自相關值；接收端計算訓練序列能量值的1/2值；接收端利用訓練序列能量值的1/2值對信號自相關值進行歸一化，得到歸一化值；接收端根據歸一化值進行OFDM符號同步。本發明通過運用復PN序列的鏡像序列、共軛序列和相反數序列，合理設置訓練序列結構，提高了OFDM系統中符號定時同步精度和光信號傳輸性能。

技術領域

本發明屬于OFDM符號定時同步技術領域，涉及一種基于共軛反對稱訓練序列的自相關OFDM符號同步方法。

背景技術

正交頻分復用(Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術的提出是為了最大限地提高系統傳輸速率，并將因頻率選擇性信道引起的載波間干擾(Inter carrier Interference,ICI)和符號間干擾(Inter Symbol Interference,ISI)降至最低。OFDM與單載波調制相比具有一些優勢，包括抗頻率選擇性衰落信道的特點，簡單有效的均衡，可擴展的高速傳輸能力，高效的頻譜利用率，子載波分配的靈活性以及載波調制的自適應性。

在OFDM系統中，IFFT(Inverse Fast Fourier Transform,逆快速傅里葉變換)和FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里葉變換)是發射機和接收機進行調制和解調所需的基本功能，為了在系統的接收端正確地實施FFT調制，需要對發送的OFDM符號進行準確采樣，接收端必須要有符號定時同步這一功能。實時的判斷OFDM符號的起始位置，可以讓OFDM系統得到更準確的采樣值。在現有OFDM系統符號定時同步算法中，部分算法由于峰值平臺問題會導致對OFDM符號的起始位置判斷不夠準確，有些算法則由于副峰可能對符號定時位置判斷錯誤。

同步對于OFDM系統來說是一個非常重要的過程，符號定時同步會保持OFDM中子載波的正交性。符號定時同步的目的就是為了正確的判斷接收到的OFDM符號的正確起始位置，即FFT窗的起始位置。FFT窗的位置有錯，破壞了子載波之間的正交性，引起符號間干擾，給系統的傳輸性能帶來影響。為了實現OFDM符號同步，基于訓練序列的自相關符號同步算法的OFDM幀結構如圖1所示。

現有OFDM系統符號定時同步算法介紹如下：

1.1SchmidlCox算法

SchmidlCox算法是一種基于訓練序列的同步方法，該方法可被用于符號定時同步，訓練序列結構如圖2所示。此訓練序列在時域上由兩個相同的長度為N/2的序列構成，并且在通過信道之后保持不變。

該算法在偶數載波上發PN序列，在奇數載波上發零，這樣經過IFFT變換到時域上，會生成兩個相同的序列。Schmidl提出利用滑動自相關算法進行符號定時同步，符號定時度量通過計算訓練序列的左N/2序列和右N/2序列的相關值得到。SchmidlCox算法在接收端，通過使用一個長度為L的滑動窗口來計算OFDM信號的相關值。此窗口可隨時間滑動，以相關的方式搜索左半部分訓練符號。該算法將滑動自相關值除上右半部分符號能量值得到定時度量。當滑動窗口的位置在循環前綴內，定時度量得到一個最大值，因此會出現一個“平臺”，這會導致對OFDM符號的起始位置判斷不夠準確。

1.2Minn算法