[发明专利]OFDM系统的同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种通信技术领域的方法，具体是一种OFDM(Orthogonal Frequency Division  Multiplexing，正交频分复用)系统同步方法。

背景技术

OFDM是一种无线环境下的高速传输技术，无线信道由于其复杂性，其信道条件比较复杂，其 信道的频率响应大多非平坦的，针对这一特点，OFDM技术的主要技术要点就是将频域中将信道分 为多个正交的子信道，每个子信道为一个子载波进行调制。这样尽管整个信道上体现出频率选择 性，但是对于每个子信道而言，其频率响应是平坦的，对于每个子信道，信号的带宽小于信道的 相干带宽，因此可以大大抑制信号波形之间的干扰。在OFDM系统中，同时由于各个子载波之间的 相互正交性，可以达到较高的频谱利用率。

OFDM对于无线系统有明显的优点，因此得到了广泛的应用，例如IEEE802.11a/b/g/n无线局 域网(Wi-Fi)，IEEE802.16无线城域网(Wi-MAX)，数字音频广播(DAB)，数字电视广播(DVB)， 以及3GPP的长期演进计划(LTE)以及LTE_Advanced，同时OFDM技术与MIMO技术的结合已经成 为下一代移动通信的关键技术，OFDM技术会在将来的通信系统中起到更加重要的作用。

但是，OFDM技术也有其缺陷和不足，就是OFDM系统各个子载波之间的正交性是其工作重要基 础，就必须要有良好的同步技术确保系统中的各个子载波有良好的正交性。那么对于OFDM系统， 就要提供更加精确的同步性能。OFDM系统的同步主要包括两个方面：一是符号定时估计(下面简 称定时同步)，若定时同步与实际位置不一致，就会带来频域的相位偏移，加重符号间干扰(ISI)； 二是载波频率偏移估计(下面简称载波同步)，载波偏移产生的原因主要是，发端(TX)与收端(RX) 之间的晶振频率不匹配、收发设备的本地载频之间的偏差、信道的多普勒频移等。由于OFDM系统 中要求各个子载波之间的正交性，而频率偏移会破坏子载波之间的正交性，因此其存在导致子载 波间的干扰(ICI)。

到目前为止，已经有大量的OFDM系统同步方法被提出来，包括使用训练序列和循环前缀(CP)， 训练序列是在传输数据之前发送一段已知的序列，一般有良好的自相关性，能够用于定时同步和 载波同步。采用循环前缀可以进行同步，但是一般来说其性能不如使用训练序列，但是正是其不 需要附加的训练序列，因而可以得到更高的频谱利用率。

经对现有文献检索发现，中国的专利申请号为：200510040501.3，名称为：一种循环前缀OFDM 系统同步方法，该技术提出仅利用OFDM符号的循环前缀进行定时和频偏估计。但是该技术在进行 定时同步时仅仅利用最大循环前缀能量进行定时判决，未能对数据进行归一化，不利于判决门限 的设定。在定时同步频偏估计过程中仅仅采用当前OFDM符号的频偏估计值作为频偏估计结果，没 有进行循环迭代与合并，在信噪比较低的情况下会影响估计的稳定性和精确程度；未考虑信道条 件的影响，导致同步时间较长。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种OFDM系统的同步方法。本发明在信道 性能良好条件下减少同步的时间；同时通过迭代提高定时同步和频偏估计的精度和稳定度。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步，对接收到的数据进行定时同步估计处理，得到第一个OFDM符号的起始样点是第θ₁个 样点，提取第一个OFDM符号中第θ₁个样点的相关峰值P₁。

所述的定时同步估计处理，包括以下步骤：

1)得到接收数据每个OFDM符号中每个样点的相关值，具体是：