[发明专利]用于非连续OFDM动态频谱接入的可用子载波检测同步方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及采用正交频分复用信号(OFDM)的动态频谱接入方法，具体地说是一种接收端在未知频谱同步相关信息情况下进行的可用子载波检测方法，频谱同步是指接收端能够确定发送端可用的OFDM子载波数量和位置。

背景技术

随着通信需求的不断发展和可供通信的频谱资源变得日益稀少，基于认知无线电的动态频谱接入技术是一种有前途的解决方案，因为它能够以一种机会主义的方式复用和分享频谱资源。也就是说当授权用户不使用某段频谱时，非授权用户被允许识别和使用该段瞬时频谱。

对于宽带非授权用户来说，OFDM是一种很好的信号结构，因为利用OFDM能够有效地在非连续的频带上传输通信信号。为了避免对正在工作的授权用户形成干扰，非授权用户可以只使用部分OFDM的子载波传输信号，这些被使用的子载波可以是不连续的。

在动态变化的频谱环境中，非授权用户的发送方会根据授权用户对频谱的使用情况随时改变其使用的子载波个数和位置。对于非授权用户的接收方而言，一个关键的问题是保持和发送方同步，即接收方要了解发送方采用了哪些子载波。如果接收方采用的子载波个数和位置与发送方的不同，显然将造成严重的误码率和误包率恶化。我们将上述的同步问题称为频谱同步问题。频谱同步问题是非连续OFDM动态频谱接入系统的一个关键问题，目前，相关的研究和技术还相当少。与本发明相关的现有技术有：

部分带宽模式(FBW Mode)检测和同步方法，见Y.W.Jae，G.K.Hyun，H.K.Yun，S.Iickho，and S.S.Myung，“Fractional BandwidthMode Detection and Synchronization for OFDM-Based Cognitive RadioSystems，”in Proc.IEEE Vehicular Technology Conference，May 2008，pp.1599-1603。部分带宽模式同步方法是通过将接收信息与数种可能的部分带宽模式进行匹配来实现的。系统事先定义好21种部分带宽模式，每种模式使用的子载波个数和位置是固定的。发送方只能用其中一种部分带宽模式发送信号。接收方通过检测接收信号中的部分带宽模式实现频谱同步。

部分带宽模式检测和同步方法的系统模型如图1所示。发送方通过频谱感知(Sensing)确定一个最合适的部分带宽模式(FBW Mode)，并使用该模式中规定的子载波发送信号。接收方通过检测接收信号中的部分带宽模式实现频谱同步。

上述方案的缺点是系统能定义的部分带宽模式数量十分有限，因为部分带宽模式多，会影响检测的正确率。上述论文中仅能提供21种模式，这21模式甚至不能支持非连续的频谱情况。在部分带宽模式数量有限的情况下，系统无法针对频谱环境的动态变化，作出精确细致的调整，从而导致系统的频谱利用效率不能得到充分提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在未知频谱同步信息情况下用于非连续OFDM动态频谱接入的可用子载波检测同步方法，该方法可以有效检测出可用子载波的位置，在大干扰的条件下得到理想的同步信息。

用于非连续OFDM动态频谱接入的可用子载波检测同步方法，包括以下步骤：

(1)发送方发射数据帧，数据帧由训练符号和同步符号依次前后相连组成，同步符号携带了可用子载波的位置信息；

(2)接收方接收数据帧；

(3)接收方计算第k个子载波为可用子载波的概率P，若P大于等于预定门限值，表示可用，否则不可用；其中，

P=exp{Λk}1+exp{Λk},]]>