[发明专利]一种多带OFDM超宽带系统的跳频实现方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种多频带OFDM超宽带系统基于时域扩展(TDS)技术的载波频率跟踪方法，针对系统接收机与发射机中振荡器不同步引起的载波频率偏差，在接收机载波频率捕获后对较小的残余载波频偏进行进一步估计与补偿，可广泛应用于具有时域扩展分集技术的多频带OFDM无线通信系统中。

背景技术

超宽带(UWB)系统具有数据吞吐量高、抗噪声能力强、抗多径能力强、功率谱密度低等特点，将取代蓝牙等技术成为未来无线个域网的首选方案。OFDM以其频谱利用率高、抗符号串扰(ISI)能力强、抗频率选择性衰落能力强等优点，已在局域网、城域网及广域网领域成为未来核心技术，在个域网中采用OFDM技术实现UWB将是大势所趋。欧洲ECMA-368标准、国际标准组织与国际电工工委会的ISO/IEC26907标准均采用多频带OFDM(MB-OFDM)方案作为UWB的物理层技术。ECMA-368标准规定了一种基于MB-OFDM的UWB系统，其传输速率可高达480Mbps，使用3.1GHz-10.6GHz频段，并将其分为14个子频带，一般3个频带为一组进行开发使用。单个频带带宽为528MHz，采用OFDM技术生成信号，系统共128个子载波(100个信息子载波、12个导频子载波、10个保护子载波和6个空子载波)，子载波间隔为4.125MHz。发送端IFFT后添加37点保护间隔组成长为165的OFDM符号，并由时频码控制分时的调制到不同频率的载波上。

MB-OFDM系统区别于传统窄带OFDM系统的关键在于其包含多个子频带，每个频带由OFDM技术生成信号。一个基带OFDM信号x(t)可以表示为

x(t)＝x_I(t)+jx_Q(t)

其中，x_I(t)与x_Q(t)为x(t)的实部与虚部。已有系统多采用射频跳频(RF-FH)的多频带实现方法，即基带OFDM信号直接跳频到射频多个载波上，射频部分采用频率合成器产生3个载波频率w_c，i，i＝1，2，3，目前多使用第一组的前3个基本频带，所以中心频率分别为3432MHz，3960MHz和4488MHz。每隔一个OFDM符号的时间312.5ns，载波频率按照一定模式跳变一次。上变频采用正交调制技术，调制后的带通信号y(t)可以表示为

y(t)＝x_I(t)cosω_c，it-x_Q(t)sinω_c，it

经过冲激响应为h(t)的信道后，接收到的信号r(t)为

r(t)=(xI(t)⊗h(t))cosωc,it-(xQ(t)⊗h(t))sinωc,it]]>