[发明专利]一种基于发送端预纠正的频率同步方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信或有线通信领域，它特别涉及OFDM同步的方法。 

背景技术

OFDM由于具有数据传输速率高，抗多径干扰能力强，频谱效率高等优点，越来越受到重视。它已成功用于有线、无线通信。如：DAB(Digital Audio Broadcasting)、DVB、IEEE802.11a、IEEE802.16及HyperLAN/2中。OFDM这种新的调制技术也可用于新一代的移动通信系统中。使用OFDM技术将大大提高新一代移动通信系统的传输数据率和频谱效率，且具有很好的抗多径能力，见文献：Bingham，J.A.C.，“Multicarrier modulation for data transmission：an idea whose time has come”，IEEE Communications Magazine，Volume：28 Issue：5，May1990，Page(s)：5-14和文献：Yun Hee Kim；Iickho Song；Hong Gil Kim；Taejoo Chang；Hyung Myung Kim，“Performance analysis ofa coded OFDM system in time-varying multipath Rayleigh fading channels”，Vehicular Technology，IEEETransactions on，Volume：48Issue：5，Sept.1999，Page(s)：1610-1615所述。 

OFDM技术的弱点之一是对时间和频率同步的要求比单载波系统要高得多。一般要求采用OFDM技术的系统在接收端频率偏移不超过其子载波间隔的2％见文献van de Beek，J.J.；Sandell，M.；Borjesson，P.O.，“ML estimation of time and frequency offset in OFDM systems，”Signal Processing，IEEE Transactions on，Volume：45Issue：7，July1997，Page(s)：1800-1805所述。 

在未来的宽带无线通信系统中，存在两个最严峻的挑战：多径衰落信道和带宽效率。OFDM通过将频率选择性多径衰落信道在频域内转换为平坦信道，从而减小了多径衰落的影响。 

由于OFDM技术的弱点之一是对同步误差很敏感。一般来说，同步分为时间同步和频率同步。在多径环境下，OFDM对时间同步要求很高，频率同步方面，由频偏所引入的ICI会恶化每个子载波的信噪比，从而恶化整个OFDM通信系统的性能，见文献Moose，P.H，“Atechnique for orthogonal frequency division multiplexing frequency offset correction”，IEEE TRANSACTIONS ONCOMMUNICATIONS，volume42，Issue10，Oct.1994Page(s)：2908-2914。OFDM系统中，同步模块的位置见图1中的模块7。时间同步的目的是在收到的串行数据流中找出各个OFDM符号的边界；而频率同步的目的是求出并纠正收端的频率偏移。 

常规的进行频率同步的方法主要考虑在接收端进行频率同步：

在接收端进行频率同步的方法见文献Paul H.Moose，“A Technique for OrthogonalFrequency Division Multiplexing Frequency Offset Correction”，IEEE TRANSACTIONS ONCOMMUNICATIONS.VOL.42，NO.10，OCTOBER1994所述。 

在OFDM技术中，其基本原理如下(如图2所示)： 

发送端传输两段相同的OFDM符号，然后在接收端求得两段OFDM符号的相位差，最后得到OFDM符号的频率偏移。其相位可按照下式求得：