[发明专利]一种基于OFDM的无线通信时频同步方法

权利要求书

1.一种基于OFDM的无线通信时频同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定信号指示信道与通信指示信号，建立信号指示信道内的指示信号与通信跳频信号频点的映射关系，并在信号调制端进行跳频通信信号调制，再加入信道指示信号；

S2、在接收端，接收机对信道指示信道内的信道指示信号进行检测，并将检测结果送到算法单元测算出跳频通信信号的频点；

S3、接收机在测算出的跳频频段内进行通信信号的采集；

S4、将采集的通信信号利用循环前缀进行时域粗同步，并进行小数倍频偏补偿；

S5、利用同步序列进行时域精同步，并进行频域整数倍频偏补偿；

所述步骤S1中通信指示信号带宽为Δf，信号的中心频率集合为f(f₁,f₂,f₃,…,f_n-1,f_n),(f₁＜f₂＜f₃＜…＜f_n-1＜f_n)，即通信信号的中心频率在f(f₁,f₂,f₃,…,f_n-1,f_n)之间进行跳频，通信信号的跳频频段在之内；

在通信信号的频段外设一个窄带的跳频频率指示频段在信道指示频段内挑选n个频点作为频率指示频点，并进行编号，分别为建立频率指示频点和跳频频点之间的映射关系；

在发射端OFDM通信信号调制过程中，在OFDM信号时频序列中第一个OFDM符号内填充同步序列Zadoff-Chu序列，并在信道指示频段加入与通信信号跳频频点相对应的频率指示信号；

所述映射关系的公式为其中f_m为信号的中心频率，为信号的指示频率频点，f_p、f_Δ为频率计算参量；

所述频率指示信号为单一频点的点频信号，即其信号幅度为A大于接收端判决门限；

接收端接收到信号后首先在窄带的信道指示频段内，用判决门限为小于A的窄带接收机进行检测，检测到的点频信号，接着接收端再经过接收映射关系算出通信信号的频点。

2.根据权利要求1所述的一种基于OFDM的无线通信时频同步方法，其特征在于：所述步骤S4中OFDM符号前端有从末端复制的L个符号序列(s₁,s₂,s₃,…,s_L)，在回波信号采集下的数据(r₁,r₂,r₃,Λ,r_N)中用长度为L宽度为M的窗口进行滑动相关计算，其滑动相关计算的算法为：

滑动相关计算数值记为p，则滑动相关的计算公式为其中，M为通信信号符号长度，n为滑动相关的起始位置，且n≤L，r^*_(n+M+i)为r_(n+M+i)取共轭。

3.根据权利要求1所述的一种基于OFDM的无线通信时频同步方法，其特征在于：所述步骤S5中相关运算是用接收端和发射端已约定好的ZC序列Z(z₁,z₂,z₃,Λ,z_M)进行相关，滑动FFT相关计算数值记为q，根据步骤S4的粗同步计算，滑动FFT相关计算的起始位置为α₀-ε+θ(θ＝0,1,2,Λ,2ε)，滑动长度为2ε，X(x₁,x₂,x₃,Λ,x_M)为回波信号采集下的数据求FFT后的序列，其相关计算的公式为：

其中，z^*_(i)为z_(i)取共轭。