[发明专利]一种OFDM系统的采样频差校正方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是涉及一种OFDM系统的采样频差校正方法和装置。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)系统是一种多载波通信系统，其使用了信道带宽内的多个子载波发送数据，并且具有对多径延迟扩展和频率选择性衰落的耐受程度高、频谱使用的有效性高和抗干扰性良好等特性，可以用于传输速率较大的数据，具有广泛的应用前景，比如目前在CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，中国移动多媒体广播)系统中就是采用OFDM技术作为调制传输技术。

在OFDM系统中，符号同步误差和发射机与接收机之间频率的不同步等因素将引起ISI(Inter-symbol Interference，符号间干扰)和ICI(Inter-carrierInterference，子载波间干扰)，从而造成接收性能下降。在实际应用过程中，由于OFDM符号周期较长，对符号同步偏移不是很敏感，ISI可以得到很好的抑制。但是，由于OFDM符号的子载波间隔比较小，系统对频率偏差十分敏感，采样频差的存在会导致接收端的OFDM符号的开窗位置发生漂移，导致OFDM符号各个子载波发生相位旋转，从而导致ICI的产生和增大，因此频差估计和修正是接收机对OFDM符号进行同步处理的首要任务。

目前，OFDM发送系统通常采用对待发送信息进行FFT(Fast FourierTransform，快速傅里叶变换)后经过子载波发送信息，并且在有效码元前部加上循环前缀构成的保护间隔，以便降低多径影响。同时在接收终端通常会采用采样时钟来实现接收OFDM符号的同步。但是，在OFDM数字广播系统的消费类接收终端中采样时钟通常所用的晶振品质较差，会导致更加严重的采样频差，从而影响了对OFDM符号进一步处理的准确性和有效性，因此如何对采样频率偏差进行有效校正是一个亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种OFDM系统的采样频差的校正方法与装置，其能够在时域对过采样数据的采样频差进行实时有效地校正，适用于具有导频的OFDM数字通信系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种OFDM系统的采样频差校正方法，包括以下步骤：对接收终端的过采样数据进行插值滤波或抽取滤波；对滤波后的过采样数据进行时频变换得到OFDM频域符号；从OFDM频域符号提取连续导频信息，并进行采样频差估计，得到采样相对频差估计值以及对采样相对频差估计值进行比例积分得到当前采样相对频差积分值ζ′，并用积分值ζ′指导对过采样数据进行插值滤波或抽取滤波。

与此相对应地，本发明还提供了一种OFDM系统的采样频差校正装置，包括：滤波器，其用于对接收终端的过采样数据进行插值滤波或抽取滤波；时频变换单元，其用于对滤波后的过采样数据进行时频变换得到OFDM频域符号；采样频差估计单元，其用于对OFDM频域符号提取连续导频信息并进行采样频差估计，得到采样相对频差估计值；以及比例积分单元，其用于对采样相对频差估计值进行比例积分得到当前采样相对频差积分值，其中，滤波器、时频变换单元、采样频差估计单元和比例积分单元串联而成一个环路。

本发明的有益效果是，该采样频差校正方法利用对采样频差的处理结果反馈给Farrow结构滤波器以指导其对采样数据进行相应地插值处理或者抽取处理，从而实现对采样频差估计和校正的实时动态控制，并能够有效地校正OFDM系统的采样频差，提高系统的计算精度。使用该采样频差校正方法的校正装置还具有结构简单，稳定性高，适用范围广等优点。

附图说明

图1是根据本发明优选实施例的OFDM系统的采样频差校正方法的流程图；

图2是根据本发明优选实施例的OFDM系统的采样频差校正方法的信号处理原理图；

图3是根据本发明优选实施例的OFDM系统的采样频差校正方法中Farrow结构滤波器的结构原理图；

图4是根据本发明优选实施例的OFDM系统的采样频差校正装置的结构示意图；

图5是根据本发明优选实施例的OFDM系统的采样频差校正装置的结构原理图；

图6是OFDM系统的时隙结构原理图；以及

图7是根据本发明优选实施例的OFDM系统的采样频差校正装置中插值滤波器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。