[发明专利]一种适用于OFDM系统的抗干扰频偏估计方法

说明书

本发明涉及一种适用于OFDM系统的抗干扰频偏估计方法，包括以下步骤：接收导频符号并进行快速傅里叶变换，提取导频符号中的导频子载波；估计频域干扰噪声功率和信号功率，并据此估计出受干扰的导频子载波集合；进行信道估计，获得频域信道响应值；剔除受干扰影响的频域信道响应值，计算相邻导频符号的相位差，并估计出频偏值。本发明能够增强抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及无线移动通信技术领域，特别是涉及一种适用于OFDM系统的抗干扰频偏估计方法。

背景技术

OFDM把高速的数据流通过串并变换，分配到传输速率较低的若干个子信道中进行传输。每个子信道占用的带宽足够窄，其信道频率响应可以看作是平坦的，因此OFDM系统可以有效的抵抗多径的影响。同时，OFDM符号之间插入循环前缀，可以消除由多径带来的符号间干扰。但是，OFDM系统由于子载波的频谱相互覆盖，因而在传输过程中出现的无线信号频谱偏移或收发机本地振荡器间的频率偏差，都会使子载波间的正交性遭到破坏。对频率偏移敏感，是OFDM的主要缺点之一。

频偏估计是OFDM系统的关键技术之一。常用的频偏估计方法利用帧前导序列进行延时相关，从而计算出在一段时间内的相位旋转量，实现对频偏的估计。设发送信号为x(n)，载波频偏为Δf。忽略噪声和多径信道的影响，经下变频后，基带接收信号为式中，T_s为采样间隔。对接收信号进行延迟相关，得到相应的相关值为：

式中，L为训练序列的循环周期，由上式可以得到频偏估计结果为：

上式成立的条件为在L点的时间长度内，频偏所引起的相偏不超过π，即 2π|Δf_max|LT_s＜π，得到|Δf_max|＜1/(2LT_s)。

上述频偏估计算法的性能容易受到外部信号干扰的影响。特别是，若接收信号受到单音信号干扰，此时估计出的频偏值为单音信号的频率，而不是系统的实际频偏值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于OFDM系统的抗干扰频偏估计方法，能够增强抗干扰能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种适用于OFDM系统的抗干扰频偏估计方法，包括以下步骤：

(1)接收导频符号并进行快速傅里叶变换，提取导频符号中的导频子载波；

(2)估计频域干扰噪声功率和信号功率，并据此估计出受干扰的导频子载波集合；

(3)进行信道估计，获得频域信道响应值；

(4)剔除受干扰影响的频域信道响应值，计算相邻导频符号的相位差，并估计出频偏值。

所述步骤(2)中估计频域干扰噪声功率和信号功率具体为：

(21)将提取的导频子载波与本地导频进行共轭相乘得到Z(m,k)，其中， Z(m,k)＝Y(m,k)P^*(m,k)，Y(m,k)为接收到的第m个导频符号的第k个导频子载波， P(m,k)为本地导频；

(22)计算Z(m,k)的频域自相关值R_z(m,k,j)＝Z(m,k)Z^*(m,k+j)；

(23)将导频子载波划分为L组，并计算每组Z(m,k)的自相关均值，其中，第l组的 Z(m,k)的自相关均值Q_l为第l组中导频子载波的数目；

(24)通过计算分组噪声功率和信号功率，其中，S(l)为第l组子载波的平均信号功率，N(l)为第l组子载波的平均干扰噪声功率，Δ为导频子载波的频域插入间隔。