[发明专利]一种高子载波数高阶调制水平OFDM采样频率同步方法

权利要求书

1.一种高子载波数高阶调制水平OFDM采样频率同步方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)在发送端插入多个导频符号；

b)利用相邻符号对应导频做共轭相关运算得到的相位信息来进行采样频偏估计；

c)利用采样频偏估计值分两路，一路作为相位补偿的参数直接对当前符号进行频域校正，另一路反馈到FFT之前去控制压控晶振调制采样频偏。

2.根据权利要求1所述的同步方法，其特征在于，所述步骤b)中利用相邻符号对应导频做共轭相关运算得到的相位信息来进行采样频偏估计，具体为：

选取M个导频分布在不同子载波上，即

在接收端的第m个符号第k个子载波的频域信号R_m,k为：

R_m,k＝S_m,k+C_m,k+W_m,k (1)

其中，S_m,k为第m个符号第k个子载波上由于采样频偏Δf而产生了幅度衰减与相位旋转的有用信息项，C_m,k为第m个符号第k个子载波上的载波间干扰，W_m,k为第m个符号第k个子载波上的信道噪声，且有：

在公式(2)中，N为子载波数，L为循环长度；

在接收端，令导频位置符号的信息已知，第m个符号第k个子载波上的导频符号为P_m,k，即令X_m,k＝P_m,k；

忽略载波间干扰及噪声影响，即假定R_m,k＝S_m,k，对相邻符号间的对应导频共轭相关的结果求相位，得：

令则得采样频偏估计值：

其中S_m+1,k为第m+1个符号第k个子载波上的由于采样频偏Δf而产生了幅度衰减与相位旋转的有用信息项，P_m+1,k为第m+1个符号第k个子载波上的导频数据，而则为上述两个数据的共轭值。

3.根据权利要求2所述的同步方法，其特征在于，所述步骤c)中频域校正部分利用采样频偏估计值先做相位补偿，再利用补偿后的信号估计载波间干扰，并予以消除，具体为：

接收端的第m个符号第k个子载波的频域信号R_m,k表达式：

R_m,k＝S_m,k+C_m,k+W_m,k (1)

对第m个符号第k个子载波上由于采样频偏Δf而产生了幅度衰减与相位旋转的有用信息项S_m,k，因为Δf很小，接近于零，所以根据无穷小定理，接近于N，再与相抵消，就有：

忽略信道噪声影响，则有：

再相位补偿，即对R_m,k乘以一个逆的相位旋转，得：

其中，指数项为相位旋转，X_m,k为校正后的第m个符号第k个子载波的频域信号，R_m,k为校正前接收端的第m个符号第k个子载波的频域信号，C_m,k为第m个符号第k个子载波上的载波间干扰，且有：

其中，X_m,s为相位补偿后的信号，即：

得到先相位补偿再消除载波间干扰后的表达式为：

4.根据权利要求1所述的同步方法，其特征在于，所述步骤c)中利用采样频偏估计值反馈到FFT之前去控制压控晶振调制采样频偏，即为时域校正部分，具体为：

时域校正部分的核心模块是压控振荡器，其主要的作用是通过在外部控制电压大小，以此改变压控晶振的振荡频率，当外部控制电压变化时，相应的会引起压控晶振的振荡频率发生变化，从而采样频率偏移便得到了纠正，用公式表示为：

ω_VCXO＝ω₀+K₀u_c(t) (11)

其中，ω_VCXO表示施加了外部控制电压后压控晶振的振荡频率，ω₀是没有施加外部控制电压时压控晶振的固有振荡频率，u_c(t)是外部施加的控制电压，K₀则是压控晶振的灵敏度，表示的是每单位控制电压变化所引起的压控晶振的角频率变化情况。