[发明专利]一种OFDM电力无线专网中低复杂度载波同步方法

说明书

本发明公开了一种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。本发明重构了接收信号，利用了移不变性来估计载波频率偏移(CFO)。本发明提出的方法在不需要知道恒定模数和统计特性的情况下，可以很好的实现CFO估计，并且对比传统的PM算法和ESPRIT算法，有着更好的CFO估计性能。本发明提出的方法不需要对互相关矩阵进行特征值分解，也不需要对接收数据进行奇异值分解，因此算法复杂度较低。

技术领域

本发明涉及一种在OFDM电力无线专网系统中低复杂度载波同步方法，属于 OFDM电力无线专网中的盲CFO估计问题。

背景技术

电力无线专网在1.8GHz频段建设4G TD-LTE网络，正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)是其关键技术之一，OFDM系统对信道产生的载波频率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)很敏感，频率偏移会造成系统性能的严重下降。因此，需要对OFDM系统中的频率载波偏移精确估计并补偿，以保证系统的性能。传播算子(Propagator method,PM)首先在到达方向角(Direction of arrival,DOA)估计中被提出。该算法不需要对互相关矩阵进行特征值分解(Eigen value decomposition,EVD)，也不需要对接收数据进行奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)，因此复杂度较低。 ESPRIT算法，estimating signal parameter via rotational invariancetechniques，中文名“基于旋转不变技术的信号参数估计”。也是基于相关矩阵特征分解的信号频率估计方法。ESPRIT算法由于不需进行谱搜索而具有小得多的运算量。但上述两种算法，所得到的CFO估计性能需要进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决OFDM电力无线专网中的盲CFO估计问题，提高估计性能。

为了解决上述提出的问题，本发明采用了以下方案：

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。

本发明所达到的有益效果：

本发明针对OFDM电力无线专网系统的载波频率偏移(Carrier frequencyoffset，CFO)估计问题，提出一种多移不变性传播算子方法(Multi-invariancePropagator method,MI-PM)，本发明重构了接收信号，利用了移不变性来估计载波频率偏移(CFO)。本发明提出的方法在不需要知道恒定模数和统计特性的情况下，可以很好的实现CFO估计，并且对比传统的PM算法和ESPRIT算法，有着更好的CFO估计性能。本发明提出的方法不需要对互相关矩阵进行特征值分解，也不需要对接收数据进行奇异值分解，因此算法复杂度较低。

附图说明

图1是不同信噪比条件下本发明方法和传统PM算法和ESPRIT算法的CFO 估计性能对比图；

图2是不同信噪比条件下本发明方法在不同信号块数下的CFO估计性能对比图；

图3是不同信噪比条件下本发明方法在不同天线数下的CFO估计性能对比图；

图4是不同信噪比条件下本发明方法在不同通道数下的CFO估计性能对比图；

图5是不同信噪比条件下本发明方法在不同子载波数下的CFO估计性能对比图。