[发明专利]一种OFDM系统接收机的定时频率同步方法

摘要

本发明属于通信技术领域，具体的说是涉及一种OFDM系统接收机的定时频率同步方法。本发明提出的同步序列设计方法和相关运算方法，可以有效降低系统频偏对定时估计精度的影响，实现了有较大频偏的OFDM系统的准确定时，大大提高了定时的精准性。本发明利用长短序列结合的方式，实现了对较大频偏的正确估计，既扩大了频偏估计的范围，也保证了频偏估计的精度。

主权项

1.一种OFDM系统接收机的定时频率同步方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：生成同步序列c1(k)和c2(k)：设OFDM符号长度为N，同步序列由c1(k)和c2(k)两部分组成；其中，序列c1(k)由4段ZC序列组成，序列c1(k)的长度为N，令N1＝N/4，有序列：其中，li(k)＝exp(jπrik2/N1),k＝0,1,…,N1‑1,i＝1,…,4；ri是不同ZC序列根指数，取值为与N1互质的不同正整数；序列c2(k)由1段ZC序列组成，长度为N2＝N/2，其表达为：c2(k)＝exp(jπr5k2/N2),k＝0,1,…,N2‑1  (2)其中，r5是与N2互质的正整数；利用生成的序列c1(k)和c2(k)进行拼装，构成发射机的同步序列，拼装方式为：[c1(k) c1(k) c2(k) c2(k)]，发射机的同步序列在进入信道前与数据组帧后，与有效传输数据一起被发射出去；步骤2：设接收机收到的信号序列为y(k)，将本地序列c1(k)与接收序列y(k)进行相关运算，相关函数为：其中，c1*(k)是c1(k)的共轭；设置相关门限th，当|P(d)|²/N²>th且|P(d+N)|²/N²>th时，认为检测到相关峰，当前位置即为定时同步位置，记为步骤3：由步骤2得到的数据起始位置即为接收信号中c₂(k)的起始位置，对该部分信号做以下运算：由式(4)和(5)得到系统频偏的粗估计值当OFDM符号长度为N时，的估计范围为±1个子载波；步骤4：利用频偏粗估计值对接收信号中c₁(k)部分进行频偏补偿，即：再利用补偿后的序列对残留频偏进行估计，即：其中，即是对残留频偏的第二次精估计，估计范围为±0.5个子载波；步骤5：通过两次频偏估计，实现对较大系统频偏的精准估计，当前频偏的实际估计值即为：再利用式(10)对频偏估计值进行滤波，进一步减小频偏估计值的波动：其中λ为平滑系数，即为当前帧最终的频偏估计值，用于接收信号的频偏补偿。