[发明专利]在OFDM接收器中通过载波间干扰检测的符号时间偏移校正

说明书

技术领域

本发明涉及多载波通信系统的领域，更尤其涉及正交频分复用(OFDM)系统，包括无线OFDM系统。

背景技术

正交频分复用(OFDM)，也被称作“多载波调制”(MCM)或者“离散多音调制”(DMTM)，分割并且编码高速输入串行数据，在用于将数据从一个用户传输到另一个用户的通信信道内、在多个不同的载波频率(称为“副载波”)上调制上述串行数据。串行信息被分解成在副载波上同时并行传输的多个子信号。

通过以用于传输的符号的频率间隔来隔开副载波频率，各个调制副载波的峰值功率与其它调制副载波的零功率分量精确地排成一行，从而提供单个副载波的正交性(独立性和可分性)。这允许良好的频谱效率(接近最佳)和最小的信道间干扰(ICI)，即副载波间的干扰。

由于所有的这些原因，因此在许多应用中使用OFDM。许多数字传输系统已经采用OFDM作为调制技术，例如数字地面广播电视(DVB-T)、数字音频广播(DAB)、地面综合服务数字广播(ISDB-T)、数字用户线路(xDSL)、无线局域网(WLAN)系统(例如基于IEEE 802.11a/g标准)、有线电视系统等。

然而，OFDM的优点仅在保持正交性时是有用的。在无论如何都不能充分地保证正交性的情况下，OFDM系统的性能会由于符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)而降低。

导致其发生的原因在于OFDM系统的发射器的时钟和接收器的时钟之间的同步问题。这些问题包括：

-符号定时偏移(STO)，和

-载波频率偏移(CFO)。

载波频率偏移尤其是由OFDM系统的发射器的振荡器和接收器的振荡器的失配、无线信道的非线性特性以及当发射器和/或接收器正在移动时的多普勒频移而引起的。

即使小的频率偏移也能明显损害信噪比(SNR)和误码率(BER)。特别地，采用时域差分解调的OFDM系统对CFO非常敏感。

因此，应当实施准确的CFO估计和校正算法，以避免性能降低。

可产生的另一个问题被称作符号定时偏移(STO)，其对应于在所接收的符号和接收器的电路之间的同步的缺乏。

FFT(快速傅立叶变换)和IFFT(快速傅立叶逆变换)是在OFDM系统的发送器和接收器处的调制和解调所需的基本功能。为了在接收器中采用N点的FFT，需要在OFDM符号持续时间内拥有传输信号的准确样本。实现这点的典型方式包括执行符号定时同步，以检测OFDM符号的起始点(除去循环前缀)。

该同步包括STO(符号定时同步)的估计，以及基于该估计的STO的补偿。

本发明提出一种估计STO的新方法，相比于根据现有技术的方法，该新方法呈现出更好的准确性。

发明内容

利用用于当在通信信道上接收OFDM符号时补偿符号定时偏移的方法来实现这点，该方法包括：

-检测不具有符号间干扰的第一相位，

-检测存在符号间干扰的第二相位，

-通过将所述接收的OFDM符号的起始点估计为所述第二相位的开端之前的一个样本来补偿所述符号定时偏移。

根据本发明的实施方式，该方法可以包括以下特征中的一个或多个特征，这些特征单独使用或部分组合使用或全部组合使用：

-当对应于所述OFDM符号的星座图示出非常小的幅度变化时，检测到所述第一相位；且当所述星座图示出较重大的幅度变化时，检测到所述第二相位；

-当所述幅度变化在取决于噪声水平的区间内时，所述幅度变化被认为是非常小的；且当所述幅度变化在所述区间外时，所述幅度变化被认为是较重大的；

-所述区间也取决于对于因载波频率偏移和采样频率偏移造成的信道间干扰的最大估计；

-所述检测相位包括通过将寄存器(REG)针对每个接收的OFDM符号移位而将所述OFDM符号输入到所述寄存器中，以及在每个移位处将所述寄存器的内容应用至时间到频率转换模块(DFT)；

-所述时间到频率转换模块和所述寄存器的时控是在常规操作中的时控的N倍；

-所述OFDM符号为前导符号。

本发明的另一个方面涉及一种计算机程序，该计算机程序包括程序指令且可加载到数据处理单元中，当数据处理单元运行该计算机程序时，该计算机程序适于引起先前描述的方法的执行。

本发明的另一个方面涉及一种适于当在通信信道(TC)上接收OFDM符号时补偿符号定时偏移的接收器，该接收器包括：

-用于检测不具有符号间干扰的第一相位的装置，

-用于检测存在符号间干扰的第二相位的装置，