[发明专利]自相关与互相关结合的多段重复序列OFDM同步算法

摘要

本发明提供了自相关与互相关结合的多段重复序列OFDM同步算法。本算法提出了一种经过拓展后的多段重复的导言结构，充分结合了互相关和自相关函数的特性，采用全新的定时度量指标，从而获得更好的定时同步性能。相对于其他算法，本发明能够充分利用多段导言结构和循环前缀所携带的信息，消除“平台效应”，同时结合了自相关算法的频率稳定性和互相关算法的定时包络单脉冲性，提升了OFDM系统的同步性能。同时，算法灵活可调，可在算法性能和运算量之间进行选择，满足不同需求。

主权项

自相关与互相关结合的多段重复序列OFDM同步算法，包括以下步骤：步骤1、对发送的多段重复导言结构进行分段处理，构造各阶乘积矩阵；将长为N+G的发送序列s＝[s[0],s[1],...,s[N+G‑1]]划分为Q段长度为D+G的相互重叠的子向量vp，vp＝[sp,0,sp,1,...,sp,D+G‑1]，sp,m＝s[pD+m]，m＝0,1,...,D+G‑1，p＝0,1,…,Q‑1，其中前后两个子向量vp和vp+1有G个元素的重叠；利用子向量vp的各阶乘积项构造矩阵，对于发送序列，由于导言为多段重复结构，各子向量vp,p＝0,1,...,Q‑1完全相同，以子向量v0为例，由v0内任意两个不同元素构成的乘积项可以按阶数分类并表示为如下(D+G‑1)×(D+G‑1)的矩阵C0：步骤2、对接收序列进行分段处理，构造各阶乘积矩阵，在粗同步的基础上，本发明假设系统已经进行了突发帧的检测与初始粗同步，假定n0为粗同步定时点，定时细同步假设在该粗同步定时点前后选择一定范围作为搜索范围，设为[n0‑L1,n0+L2]；将从第n点开始长为N+G的接收序列r[n]＝[r[n],r[n+1],...,r[n+N+G‑1]]，n∈[n0‑L1,n0+L2]划分为Q段长度为D+G的相互重叠的子向量up，其中前后两个子向量up和up+1有G个元素的重叠，由up内任意两个不同元素构成的乘积项可以按阶数分类并表示为如下(D+G‑1)×(D+G‑1)的矩阵Rp,p＝0,1,...,Q‑1：步骤3、在粗同步后的搜索范围内利用矩阵Cp和Rp构造互相关度量指标P1[n]；步骤4、在粗同步后的搜索范围内利用接收序列的多段重复结构构造自相关定时度量指标P2[n]；步骤5、结合互相关和自相关的度量指标确定新定时度量指标，在粗同步范围内寻找新定时度量指标的最大值确定最终的细同步点步骤6、在细同步的基础上估计频率偏差值，频率偏差的估值为：其中，Q为重复导言结构总的段数，H是可调因子，其范围为：1≤H≤Q‑1，表示取复数x的相角。