[发明专利]一种多门限判决的OFDM同步方法

说明书

技术领域

本发明属移动通信领域，尤其涉及一种多门限判决OFDM同步方法。

背景技术

OFDM技术具有频谱效率利用率高、抗衰落能力强等优点，目前已成为新一代移动通信的技术核心。而在OFDM系统中，同步误差是影响系统性能的一个主要因素。按照同步的功能，可将同步分为定时同步、载波频率同步和采样时钟同步；按照是否借助辅助数据来分，分为数据辅助同步方法和盲同步方法。其中，数据辅助同步方法同步精度较高且计算复杂度较低，但是，需要加入训练序列，降低了数据传输效率。

在数据辅助的同步方法中，文献1“RobustfrequencyandtimingsynchronizationforOFDM(bySchmidlTM,CoxDC.IEEETrans.Commun,1997,45(12):1613-1621.)”首先提出了利用两个OFDM符号作为训练序列进行时间和频率同步，第一个符号的前一半和后一半相同，可用于时间同步和频率精同步，利用前后两个符号间关系进行频率粗同步。文献2“PilotassistedchannelestimationforOFDMinmobilecellularsystems(byFTufvesson,TMaseng.IEEEVTC,vol.3,pp.1639-1643,May4-7,1997.)”提出利用PN序列作为训练序列，将接收信号和本地序列相关，这种方法的相关器结果有较大的输出峰值，通过最大值搜索找到同步位置，准确度较高但是计算量较大。

然而，在无线通信特别是军用无线通信中，可能存在敌方的大功率干扰，而现有的同步算法缺少抗干扰措施，在干扰环境中往往无法正常工作。同时，现有的同步算法往往都是通过固定门限对单个相关峰进行判决，这使得同步系统既无法适应信噪比的大幅度变化，也缺乏稳定性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种多门限判决的OFDM同步方法，通过合理设计同步序列，提高系统的抗干扰能力，通过设置多个相对门限，对两个相关峰进行联合判决，使得系统能够在较大信噪比范围内准确同步，提高系统的同步稳定性。

一种多门限判决的OFDM同步方法，包括如下步骤：

S1、在发射端生成频域序列C(k)，时域序列c(k)和主同步序列[x(k),x(k)]；

S2、根据公式在接收端计算接收信号和本地序列的滑动相关值，其中，接收端接收到的信号为r(k)，p(k)表示第k时刻的滑动相关值，x^*(k)表示对x(k)取共轭；

S3、进行定时同步，具体如下：

S31、设置多个相对门限值α＝[α₁,α₂,…,α_I]，其中α₁＞α₂＞…＞α_I；

S32、计算绝对门限值λ_i[k]＝α_i×p_mean[k]k＞N_zc,1≤i≤I，其中p_mean[k]为相关值平均值k＞N_zc，L为信道的最大多径时延；

S33、对接收到的N_slot+N_zc个相关值，将p(k)和p(k-N_zc)依次与S32所述门限值λ_i[k]进行比较，若|p(k)|≥λ_i[k]且|p(k-N_zc)|≥λ_i[k]，则检测到相关峰，将当前位置记作M_i，否则，记M_i为空，其中N_slot表示每个帧周期里的数据个数；

S34、依次比较M₁,M₂,…,M_I，将第一个非空的值作为同步位置；若M₁,M₂,…,M_I均为空，则返回S32，接收下N_slot+N_zc个相关值继续进行同步搜索；

S4、建立同步捕获与跟踪，具体如下：

S41、完成S3所述的定时同步，记为同步成功1次，若连续3次同步成功，且每前后两次同步的时间间隔在范围[N_slot-ΔN,N_slot+ΔN]内，则认为完成了同步捕获，其中ΔN为定时漂移容忍范围，将最后一次同步位置记为M；