[发明专利]一种UFMC系统中的载波同步方法

摘要

本发明涉及一种UFMC系统中的载波同步方法，包括以下步骤：首先在发送端生成两组正交码，并将其作为导序列插入到原始数据中，再经过UFMC进行调制、滤波操作和发送；然后在接收端进行时域补0、2N‑FFT变换、提取偶频带上的数据并将其通过与发送端相匹配的滤波器，利用迫零均衡器得到数据信息的估计值，从中提取导频信号，并计算两组导频信号之间的相关性，通过使其相关性最小来获得UFMC系统载波频率的同步；最后使用迭代算法来提高频偏估计精度。本发明通过对UFMC的每个子带中插入导频来估计系统的载波频率偏差，不仅保留UFMC系统的良好特性，而且通过迭代提高了频偏估计的精确度和稳定性，从而增强系统的误比特性能，提高通信质量，在一定程度上降低UFMC中滤波器的设计复杂度。

主权项

1.一种UFMC系统中的载波同步方法，其特征在于：在UFMC系统中，对每个子带插入导频信号，通过导频信号来实现系统的载波频率同步，具体包括以下步骤：S1：生成一个nB×nB的哈达玛矩阵M_P，选取矩阵M_P的任意两行或者两列P_n,P_m，并将其作为导频序列插入UFMC信号中，且满足nBmod(4)＝0，P_n×P_m^*＝0；S2：将N个子载波均匀地分成B组，即B个子带，那么每个子带中含有个子载波；假设在每个子带中选择n个子载波传输导频信号，其余D‑n个子载波传输数据信号，插入导频后，子带i中的数据信息为S_i，频域发送信号为X；S3：得到包括导频信号在内的UFMC信号X后，让UFMC的B个子带依次经过N‑IDFT和滤波两个过程进行调制发送；S4：接收端对接收到的信号进行串并变换以及时域补零，得到并行信号；S5：将得到的并行信号进行以下操作：首先进行2N‑FFT变换，得到2N点的频域信号，取其偶频点的数据信息并将其通过与发送端相匹配的滤波器，最后利用迫零均衡器消除ISI，得到数据信息的估计值；S6：提取导频信号，然后通过计算两组导频序列之间的相关性来估计载波频偏CFO；S7：通过利用迭代算法来提高频偏估计的精确度和稳定性；在D个子载波上选n个子载波存放导频，子带i中导频的位置用Ψ_i表示，如果在子带i中的第r个子载波上存放导频，那么[Ψ_i]_r,r＝1，否则[Ψ_i]_r,r＝0，其中r∈[1,D]，在UFMC信号中所有导频的位置为Ψ＝diag[Ψ₁,…,Ψ_B],子带i中的导频信号和原始数据构成了新的数据信息S_i，频域发送信号为对每个子带的数据信息S_i通过傅里叶矩阵实现IDFT变换，该傅里叶矩阵定义为表示对长度为d₂的向量进行d₁点的IDFT变换；傅里叶矩阵当中的元素如下所示：其中n,m为元素下标。