[发明专利]一种OFDM系统同步误差的补偿方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种OFDM系统同步误差的补偿方法及装置。

背景技术

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术的基本原理是将高速数据流分解为多路并行的低速数据流，在多个子载波上同时进行传输。将高速数据流分解为多路并行低速数据流，展宽了符号周期，有利于对抗由无线多径信道时延扩展特性导致的码间干扰；采用多个相互正交的子载波，在提高频谱效率的同时增强了对频率选择性信道的鲁棒性。由于OFDM技术支持高速率，宽频带的无线数据业务传输，目前已被广泛应用于许多无线通信系统中，包括4G标准LTE、无线局域网标准802.11a/g等。然而，OFDM系统对符号定时同步误差与载波频率同步误差十分敏感，符号定时同步误差会引起FFT开窗偏移，带来符号间干扰（ISI，Inter Symbol Interference），载波频率同步误差则会使子载波不完全正交，带来载波间干扰（ICI，Inter Carrier Interference），以上两种干扰均会严重影响系统性能。

现有常用的OFDM同步方法主要分为两类：插入专门的训练序列进行同步和利用循环前缀进行同步。前一种方法的主要实现形式为在发射信号中插入一段在时域上具有重复特性的训练序列，接收端通过滑动相关寻找峰值来进行符号定时同步，再依据符号定时同步位置利用训练序列前半段与后半段的相位差进行载波频率同步。后一种方法同样利用循环前缀与OFDM符号末端在时域上表现出的重复性，通过相似的滑动相关步骤进行符号定时同步与载波频率同步。对于以上同步方法，由于算法本身的精确度与噪声的影响，会留下残余的同步误差，这些残余同步误差同样会对OFDM系统性能造成影响，特别是对于高阶调制的OFDM系统，影响更为敏感。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种OFDM系统同步误差的补偿方法及装置，解决现有同步误差补偿方法的复杂度高的缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种OFDM系统同步误差的补偿方法，所述方法包括以下步骤：

A、从无线帧中提取参考信号r_k，k表示参考信号r_k对应的子载波序号；

B、利用所述参考信号r_k的相位信息估计出同步误差；

C、补偿同步误差对所述无线帧的数据部分的影响。

优选地，在步骤A中，通过FFT将所述无线帧变换到频域，然后提取所述参考信号r_k。

优选地，步骤B具体包括：

步骤B1：提取所述参考信号r_k的相位信息；

步骤B2：根据所述相位信息得到同步误差造成的参考信号r_k的相位误差；

步骤B3：利用同步误差与参考信号r_k的相位误差之间的对应关系，估计出同步误差。

优选地，在步骤B1中，将步骤A提取的参考信号r_k与预先定义的参考信号r'_k相除，并进行归一化，得到参考信号r_k的相位信息，所提取的参考信号r_k是预先定义的参考信号r'_k经过信道以后的值。

优选地，在步骤B2中，将归一化后得到的参考信号r_k的相位信息作为数列，通过将所述数列中相邻两项相除的方式，得到参考信号r_k的相位误差。

优选地，在步骤B3中，对所有所述数列中相邻两项的商求平均值，然后将平均值与预先定义的查找表中的每一项作比较，寻找与平均值最接近的项，将最接近的项的序号作为同步误差的估计值。

优选地，在步骤B3中，利用FFT性质计算得到同步误差的估计值。

优选地，在步骤B中，求参考信号r_k的相位信息组成的向量与查找表向量列的差的范数最小值，得到同步误差的估计值。

优选地，所述查找表是根据FFT性质预先定义的数列。

优选地，在步骤C中，利用同步误差的估计值对无线帧的数据部分进行相位补偿。

本发明还提供了一种OFDM系统同步误差的补偿装置，包括：提取单元，估计单元和补偿单元；其中，

所述提取单元用于从无线帧中提取参考信号r_k，k表示参考信号r_k对应的子载波序号；