[发明专利]OFDM符号同步位置搜索方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及第二代欧洲地面数字电视（DVB-T2）的OFDM（正交频分复用）符号同步位置搜索方法。

背景技术

OFDM技术广泛应用于现代通信系统中。作为欧洲的第二代地面数字电视标准，DVB-T2（“Digital Video Broadcasting(DVB);Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system(DVB-T2),”ETSI EN302755），继承了第一代标准DVB-T的OFDM技术，其数据的基本单元称为T2帧。如图1所示为T2帧的结构图，每帧包含P1前导符号，P2前导符号以及紧随其后的数据符号。DVB-T2系统的P1符号同步是DVB-T2系统同步的第一步。P1符号每帧出现一次，并在每帧的起始部位，它标志着每个T2帧或每个FEF帧的开始。P1符号同步主要可以完成：

(1)接收机迅速确定接收到的是否是DVB-T2信号；

(2)确认当前帧是T2帧还是FEF帧；

(3)信令消息S1，S2译码，得到如FFT长度、可能GI组合等参数，方便后续模块接收处理；

(4)检测出并补偿初始载波频率偏差。

如图2所示为P1符号的构成图，P1符号包括三个部分：A部分，为1K的OFDM符号；C部分，由A部分的前542个采样点经过频移f_SH得到；B部分，由A部分的后482个采样点经过频移得到。P1符号长度固定，不受FFT长度或GI长度影响。而且由于P1符号自身的结构特点，即P1符号的前端C部分和后端B部分分别由P1符号的A部分频移得到，这种经过频移的数据重复，可以使P1符号即便是在大频偏下也很容易被检测出来。

如图3所示，为通常接收机示意图。其包括P1符号检测（P1_DET），FFT窗口调整器，FFT，P1符号确认（P1_VALID）和P1符号译码器（P1_DEC）。其中，P1_DET计算输入P1符号的相关峰值；如果相关峰值大于预定门限，即表明P1符号的存在，接着在预定的范围内搜索最大相关峰值的位置，该位置即为P1符号同步位置。更进一步，根据所得到的最大相关峰值，估计出小数频率偏差，并进行频率补偿。根据P1符号同步位置，确定FFT窗口的起始，再进行FFT变换。由于P1符号在多个子载波中携带信息，P1_VALID识别输入符号是否符合载波分布。通过将接收到的信号的子载波分布与理想的CDS（Carrier-Distribution Sequence，载波分布序列）做相关计算，如果得到的相关值大于预定门限，表明确实存在P1符号。同时，根据输入信号的子载波序列和理想子载波序列的相对位置，计算出输入信号中的整数载波频率偏差。用此频率偏差对FFT后的信号进行频率补偿后，送入P1_DEC进行译码，最后得到P1符号所携带的信令消息S1和S2。

上述P1符号检测的相关峰值方法，可以抵抗各种严重的干扰和噪声，但其缺点是：同步位置的误差很大。J.G.Doblado（“Coarse time synchronization for DVB-T2,”IEE Elec.letters,Vol.46,No.11,May2010）和M.Rotoloni,（“On correlation-based synchronization for DVB-T2,”IEEE Comm.Letters,vol.14,No.3,pp.248-250,Mar.2010）分别提出了了改进同步误差的方法，但在严重干扰信道，特别是两径信道干扰为0dB的情况下，仍然具有很大的同步误差。

另一方面，从P1符号的结构可以看出，P1符号没有采用通常的循环前缀保护技术，当有同步误差时，FFT从错误的位置开始，有着同步误差长度的信号全部为噪声（非循环信号）。当同步误差较大时，过多的噪声使得S1和S2译码的误码率高。其后果是，P1符号捕捉时间被延长，加大了系统捕捉时间。

如何解决P1符号同步时间误差大时，系统捕捉时间过长的问题，仍然是一个有待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善P1符号译码的误码性能从而改善系统捕捉性能的OFDM符号同步位置搜索方法。

为解决上述技术问题，本发明的OFDM符号同步位置搜索方法，包括以下步骤：