[发明专利]OFDM系统中低信噪比环境下的定时同步方法

权利要求书

1.一种OFDM系统中低信噪比环境下的定时同步方法，其特征在于，包括如下：

(1)在OFDM系统的发送端随机生成一个m比特长度的数据帧，并将该数据帧依次经过星座映射、调制、添加循环前缀，得到调制后的信号数据s₁(n)；

(2)选择共轭反对称PN序列，并将该PN序列添加在信号数据s₁(n)之前，组成发送端的发送信号s(n)；

(3)将发送端信号s(n)经过AWGN信道，叠加加性高斯白噪声，得到接收端信号r(n)；

(4)令初始定时位置d＝1，判决门限T＝T₀，定时测度函数M_sc(0)＝3×10^(-3)；

(5)从接收端信号r(n)中取出N个采样点，设定为r(d),r(d+1),r(d+2),...,r(d+j),...,r(d+N-1)，其中，(d+j)在n的数值范围内变化，j＝0,1,2,3,......,N-1；

(6)根据(5)中的N个采样点，计算定时测度函数：

其中，P(d)为相关函数，

R(d)为归一化因子：

D为PN序列的前半部分的序列，

(7)求解该定时时刻d位置的定时测度函数值M_sc(d)与前一定时时刻(d-1)位置的定时测度函数值M_sc(d-1)的比值，并将其与门限值T₀＝3进行比较：

若则记录下该定时时刻的位置d以及该时刻的定时测度函数值M_sc(d)，执行(8)；

否则，直接执行(8)；

(8)令d＝d+1，并判断(d+N-1)是否超过接收信号的数据范围：若超过，则执行(9)，否则，返回(5)；

(9)根据(7)得到一系列的超过门限值的定时测度函数值M_sc，在所有的超过门限的定时位置中，找出最大定时测度函数值M_sc所对应的定时同步位置，即为最佳定时位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中(1)中随机生成一个m＝512比特长度的数据帧，是一个(0,1)的随机序列。

3.根据权利要求1所述的方法，其中(1)对该数据帧依次经过星座映射、调制、添加循环前缀，实现如下：

首先，按如下规则对(0,1)随机序列进行QPSK星座映射：

(0,0)→(-1,-1),(0,1)→(-1,1),(1,0)→(1,-1),(1,1)→(1,1)，得到信号数据X(k)；

接着,对信号数据X(k)进行512点的IFFT快速傅里叶反变换调制，得到调制信号x(n)：

其中，j为虚数单位；

最后，在x(n)的尾部取64个样点复制到x(n)的头部作为循环前缀CP，得到离散复基带信号s₁(n)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中(2)中选择的共轭反对称PN序列，其内部帧结构为[CP A A B B]，其中：CP为循环前缀；A为良好自相关特性的Chu序列，长度为N为OFDM符号的子载波数，N＝512；B＝C.*C，C为序列A共轭反对称后的序列。

5.根据权利要求4所述的方法，其中良好自相关特性的Chu序列A的内部模型函数y(n)表示如下：

y(n)＝exp(jπn²/N)，

其中，N为OFDM系统的子载波数，1≤n≤128。