[发明专利]OFDM系统中残留时频偏的联合修正方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信领域中的OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术，特别涉及OFDM系统中一种低复杂度的残留载波频率偏差与采样时钟偏差的联合修正方法及系统。

背景技术

OFDM技术具有抗多径能力强、频谱利用率高的优点，在现代通信系统中得到广泛的应用。在实际通信系统中，由于上下变频的载波频率不严格一致或接收机与发射机之间的相对运动会造成载波频率偏差（简称频偏），另外，由于接收机ADC与发射机DAC之间的时钟信号频率存在偏差会造成采样频率偏差（简称时偏）。频偏和时偏（简称时频偏）会破坏OFDM子载波间的正交性，产生子载波间干扰，严重影响系统性能。

在OFDM通信系统中，如果只在时域或频域做一次时频偏的估计和修正，估计或修正稍有偏差，或由于采样时钟受环境影响，产生的微小偏差会随时间积累，最终造成很大的误码，使系统性能下降。为减小单次估计修正误差的影响，常使用迭代更新的办法跟踪估计和修正，从而不断的消除防止误差累积。如：专利申请OFDM系统中采样频率残留偏差的修正方法及系统，申请号：200910082183.5，公开了一种OFDM系统中采样频率残留偏差的修正方法及系统，在去除调制信息的OFDM符号中选取多个频点，并对选取的频点计算相位曲线进而对信道估计值进行修正，利用修正后的信道估计值对下一个接收到的OFDM符号进行均衡。避免了由于时频偏误差累积造成系统误码性能的下降，提高了OFDM系统的性能。

然而在有线通信系统或者其他移动性不强的系统中，时频偏的估计精度通常较为固定，因此残留的时频偏通常也较为固定。现有的估计算法精度取决于单次的估计结果，受噪声干扰的影响较大，估计精度以及稳定性较差；另外，现有的估计算法中通常会涉及大量的乘加运算，硬件实现的复杂度较大。

发明内容

本发明克服了现有残留时频偏修正算法的不足，提供了OFDM系统中一种残留时频偏的联合修正方法，可稳定有效的消除残留时频偏，同时算法的复杂度明显降低，易于硬件实现。

本发明的技术方案：OFDM系统中残留时频偏的联合修正方法，步骤包括：

1）在接收端进行OFDM解调，去除子载波所携带的调制信号信息，得到仅由残留时频偏引起的OFDM符号相位旋转；

2）根据设定的优选原则，选取所述OFDM符号的若干正负频点形成正负频点集合；

3）根据所述集合中正频点相位和与负频点相位和的关系，建立残留时偏标识位与载波频率偏差估计值关系得到残留频偏估计值；

或者建立残留频偏标识位与采样频率偏差估计值关系得到残留时偏估计值；

4）采用所述频偏估计值和所述时偏估计值对信道估计值进行联合修正，得到更新的信道估计值，完成修正。

更进一步，根据步骤4）中更新的信道估计值对下一个接收到的OFDM符号进行均衡。

更进一步，采用反馈环的方法，利用当前修正后的信道估计值对接收到的下一个OFDM符号进行均衡，从而形成反馈环路。

更进一步，所述设定的优选原则为：选取的频点为频域OFDM符号中的中间频带的频点或者选取的子载波信噪比大于设定门限；且正负频的中心频点关于零频对称；

更进一步，所述去除子载波所携带的调制信号信息的步骤为：将接收端星座解映射并进行信道解码后的二进制序列，重新进行相应的信道编码并映射为符号序列，且每个OFDM符号序列中的映射方式与其解映射的方式相对应，然后求解重新映射后的符号与相应的均衡之后解映射之前符号的相位旋转。

更进一步，所述步骤2)中，从OFDM符号相位旋转{φ_k}中，挑选出M个正频点相位集合，并求和为φ⁺；同时对称的挑选出M个负频点相位集合并求和为φ^-；其中k₁、k₂、...、k_M为子载波编号。