[发明专利]基于干扰自抵消技术的突发OFDM频偏估计方法

说明书

本发明公开了一种基于干扰自抵消技术的突发OFDM频偏估计方法，本发明的步骤包括：1、设置两个导频序列信号；2、发送导频序列信号；3、获得导频序列；4、对导频序列进行子载波间干扰自抵消；5、估计导频序列差分信号的频偏。本发明克服了现有技术由于发送端发送的导频序列符号由伪随机序列生成，其伪随机序列的固有特性使得频偏估计性能在低信噪比时较差的问题，提高了在低信噪比时的频偏估计性能；同时也克服了频偏估计时需要大量运算操作，在工程实际中占用硬件资源高的问题，减少了频偏估计方法在工程实际中的硬件资源占用。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及数字通信技术领域中的一种基于干扰自抵消技术的突发正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)频偏估计方法。本发明可用于对军事通信、海上自组网、无线局域网技术领域中所接收的无线通信信号，通过子载波间干扰自抵消技术，估计通信信号的频偏，通过得到的频偏估计值恢复无线通信信号，保证无线通信的可靠性。

背景技术

现有的频偏估计方法通常利用导频序列的重复特性或者构建代价函数来得到频偏估计值。

中国人民解放军国防科技大学在其申请的专利文献“一种基于子载波间幅值积的OFDM频偏估计方法”(申请号：CN201710781707.4，公开号：CN107454032A)中提出了一种基于子载波间幅值积的正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency-DivisionMultiplexing)频偏估计方法。该发明在接收端首先建立基于子载波间幅值积的代价函数，接下来对代价函数进行归一化处理，然后利用代价函数具有偶函数、周期性的特点，采用余弦函数拟合代价函数，进而实现通信信号频偏的精确估计。该方法存在的不足之处是，由于构建代价函数以及拟合代价函数的过程中需要大量运算操作，且对代价函数进行归一化处理复杂度高，在工程实际中占用硬件资源高。

M.Thomas，S.Sekhar在其发表的论文“Frequency Offset Estimation of WiMAXUsing Repeated Preamble”(International Conference on Communication System andNetworks，PP.107-111，2016)中提出了一种基于导频序列的频偏估计方法。该方法在发送端通过发送两个已知导频序列符号，在接收端经过快速傅里叶变换之后，利用这两个已知导频序列之间的强相关性，通过计算频域信号内对应导频的相位差来完成频偏估计。该方法虽然运算复杂度低，但是仍然存在的不足之处在于，由于发送端发送的导频序列符号由伪随机序列生成，其伪随机序列的固有特性使得频偏估计性能在低信噪比时较差。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于干扰自抵消技术的突发正交频分复用OFDM频偏估计方法，通过在接收端引入子载波间干扰自抵消技术，减少通信信号的子载波间干扰，从而利用接收到的信号进行频偏估计。

实现本发明目的的思路是：在正交频分复用OFDM突发传输系统的发送端设置两个导频序列信号，使每个导频序列内相邻数据满足互为相反数，在正交频分复用OFDM突发传输系统的接收端，对接收到的两个导频序列信号进行子载波间干扰自抵消，减少通信信号的子载波间干扰，再利用子载波间干扰自抵消后的导频序列信号进行频偏估计。

本发明方法的实现步骤如下：

(1)设置两个导频序列信号：

(1a)在频域内产生两个导频序列，该两个导频序列长度相等、且每个导频序列内相邻数据满足互为相反数；

(1b)利用快速傅里叶逆变换公式，对两个导频序列分别进行频时变换，得到时域导频序列；

(1c)将两个时域导频序列分别生成两个循环前缀；

(1d)将每个循环前缀分别放置于其提取的时域导频序列前端，构成两个导频序列信号；