[发明专利]一种OFDM电力无线专网中低复杂度载波同步方法

权利要求书

1.一种OFDM电力无线专网中低复杂度载波同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)布置一个多天线OFDM系统，通过对OFDM系统接收信号进行重构；

2)利用多移不变性PM算法，得到OFDM系统的CFO。

2.根据权利要求1所述的OFDM电力无线专网中低复杂度载波同步方法，其特征在于：在步骤1)中，包括以下步骤：

11)OFDM的上行系统包括一个接收机，所述接收机具有1个发射天线和I个接收天线，子载波数为N且循环前缀使用L个采样间隔，则每个OFDM系统的采样数为N+L，L大于最大传播延迟；

12)定义第k块的发射阵列为s(k)＝[s₁(k),s₂(k),K,s_P(k)]^T，其中，s_p(k)为第p个子载波上传输的第k个数据块，P个平行数据被调制在P个子载波上，即系统的通道数为P,P＜N，剩下的N-P个子载波为虚载波，多载波调制信号在传入多径衰落信道前被循环前缀填补；

移除循环前缀CP，第i个天线第k块的输出信号为

x_i(k)＝EF_Pdiag(h_i)s(k)e^{j2πΔf(k-1)(N+L)} (1)

其中，式中j表示虚数符号,表示复数集合，Δf是CFO；e是自然指数；

中间变量是CFO矩阵，中间变量代表逆傅利叶变换的前P列，第i个接收天线的频域信道向量是h_i＝[H_i(1),H_i(2),K,H_i(P)]^T；定义为第n个子载波的频率响应是H_i(n)，与之相对应的是第i个天线，多天线频域信道矩阵H为：

13)假定K块信道参量为常数，定义源矩阵X_i＝[x_i(1) x_i(2)…x_i(K)]，定义式为

X_i＝Adiag(h_i)B^T＝AD_i(H)B^T,i＝1,2,...,I (3)

其中矩阵B＝diag{1,e^j2πΔf(N+L),K,e^{j2πΔf(K-1)(N+L)}}，D_i()表示提取矩阵的第i行并将它构造一个对角矩阵；A＝EF_P∈C^N×P是Vandermonde矩阵，考虑到噪声的存在，接收信号的数据模型写为

其中W_i是第i个阵元接收到的噪声；

第i个天线的输出信号X_i＝AD_i(H)B^T,i＝1,2,...,I，看作是三线性模型沿天线方向的切片，根据三线性模型的对称性，通过矩阵重构后得到重构矩阵Y_n：

Y_n＝HD_n(A)B^T,n＝1,2,...,N (6)

其中Y_n,n＝1,2,...,N，看作是公式(3)的重构；

14)接收信号的协方差矩阵为

其中L为快拍数。

3.根据权利要求1所述的OFDM电力无线专网中低复杂度载波同步方法，其特征在于：公式(3)中的信号或者被表述为三线性模型

其中x_n,k,i表示矩阵公式(3)中X_i的第(n,k)个元素，a_n,p代表矩阵A的第(n,p)个元素，b_k,p代表矩阵B的第(k,p)个元素，h_i,p代表频域信道矩阵H的第(i,p)个元素，其余同理；N、K、I分别是子载波数目、信源的块数和天线数目。