[发明专利]一种MB-OFDM UWB系统符号精同步方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及短距离无线通信技术领域，特别是涉及一种MB-OFDMUWB(Multiband Orthogonal Frequency-Division Multiplexing Ultra Wideband，多带正交频分复用超宽带)系统符号精同步方法和装置。 

背景技术

MB-OFDM UWB是基于多带OFDM实现超宽带的技术，它能够提供高速、短距离无线连接。ECMA-368标准是MB-OFDM UWB的物理层标准，对MB-OFDM UWB作了详细规定。如图1所示，标准将MB-OFDM UWB使用的7500MHz频段划分为14个带宽为528MHz的频带(Band)及6个带组(BG)。OFDM符号根据TFC(时频码)类型的不同以跳频或定频方式在每个带组内传输，一个OFDM符号的持续时间为312.5ns。ECMA-368标准中一共规定了10种TFC类型，分别对应10种OFDM符号传输方式，相应的也规定了10种前导类型，以便于不同微微网能够同时工作。标准还规定数据分组由前导序列、头序列以及有效负载部分构成，前导序列先于头序列及数据部分发送。前导序列的作用就是帮助接收机做定时同步，载波偏移恢复以及信道估计。前导序列由30个重复符号组成，包括21个分组同步(PS)序列、3个帧同步(FS)序列以及6个信道估计(CE)序列，前导符号重复传输。 

在MBOA联盟向IEEE 802.15.3a工作组提交的MB-OFDM物理层提案中，对前导内的PS序列、FS序列以及CE序列在同步中的作用作了相关建议，如图2所示。其中，PS序列用于分组检测、粗频偏估计、符号粗同步等；FS序列则用于分组内的帧同步；六个CE符号用于信道估计、精频偏估计以及符号精定时。本发明的符号精同步方案就是利用CE序列，在信道估计的基础上利用CE符号进行符号精同步。因此，信道估计的性能直接影响到符号精定时的性能。 

由于MB-OFDM的符号间隔极小，传输速率极高，很小的定时偏差和抖动就会引起很大的性能损失，超宽带的密集多径传播特性进一步增加了定时 同步的难度。因此，符号同步是MB-OFDM UWB系统中至关重要的问题。在传统OFDM系统同步方案中，一般采用互相关(Cross-Correlation，CC)算法进行符号精定时，该定时方案在第一有效径即为最强多径分量的情况下，能够得到满意的估计性能，这是因为基于相关的算法总是将定时点锁定在最强多径分量上，而UWB信道是典型的密集多径，且最强多径分量往往出现在第一有效径之后，这就导致利用相关方法估计出的符号定时点往往在实际符号开始点之后，也就是将符号定时点错误的锁定在了最强多径上，而不是第一有效径。由于ECMA-368规定的MB-OFDM UWB系统是基于循环零缀(ZP)，而非循环前缀(CP)的系统，如果符号定时不准确，就不是单纯CP系统中的相位旋转的问题，而是要丢失有用信息。因此，符号定时性能直接影响到MB-OFDM UWB系统的整体性能。 

目前，为了提高MB-OFDM UWB系统的符号精定时性能，在传统CC方案的基础上，针对MB-OFDM UWB系统，有很多改进的符号同步方案，已经存在的改进方案可以分为如下三种： 

方案1：延迟复乘。利用延迟复乘的方法改善低信噪比下的定时性能，但并不能克服多径的影响； 

方案2：累积多径能量。累积多径能量的方法在一定程度上能降低多径传输对同步符号的影响； 

方案3：在延迟复乘的基础上累积多径能量。该改进方案较前两种方案，在性能上有较大改善，同时复杂度也最高。 

已经存在的这三种改进方案虽然在一定程度上改善了符号同步性能，但改进后的性能也并不十分理想，前面也提到了如果符号定时不准确，就不是单纯CP系统中的相位旋转的问题，而是要丢失有用信息。 

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种MB-OFDM UWB系统符号精同步方法和装置，以解决现有技术中存在的问题，有效降低信噪比的影响，从而达到理想的定时性能。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种MB-OFDM UWB系统符号精同步方法和装置，用以有效降低信噪比的影响，进一步改善符号精同步的性能。 

为了解决上述问题，本发明公开了一种MB-OFDM UWB系统符号精同步方法，所述方法包括： 

利用ECMA-368标准中给出的信道估计符号进行信道估计，获取信道估计信息；