信号生成方法、频偏检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种信号生成方法、频偏检测方法及装置，其中，信号生成方法包括：获取移位寄存器生成的第一伪随机PN序列和发射机生成的频域正交频分复用OFDM符号；将所述第一PN序列与所述频域OFDM符号对应相加，获得频域OFDM数据帧；对所述频域OFDM数据帧采用快速傅里叶逆变换IFFT，获得信号帧的帧体数据部分；将预设的信号帧的帧头部分和所述信号帧的帧体数据部分，组成信号帧，生成信号；其中，所述预设的信号帧的帧头部分包括M个预设的PN序列，所述M为大于零的正数。通过本发明专利技术提供的信号生成方法、频偏检测方法及装置，能够在OFDM的帧体长度较长时，准确快速的确定载波的频偏，提高系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络通信
，尤其涉及一种信号生成方法、频偏检测方法及装置。
技术介绍
正交频分复用(OrthogonalFrequency Divis1n Multiplexing,简称OFDM)技术能够对抗有频率选择性衰落引起的符号间干扰(Inter Symbol Interference,简称ISI),具有高传输速率、射频干扰免疫、高频谱效率以及较低的多路径失真等优点，是物理层的关键技术之一，因此，被广泛使用在高速率无线通信网络中，中国地面数字电视广播标准采用的是时域同步正交频分复用技术(Time Domain Synchronous Orthogonal FrequencyDivis1n Multiplexing,简称TDS-0FDM),与传统的OFDM系统不同，TDS-0FDM系统采用的是已知的伪随机序列(Pseudo Noise sequence,简称PN)代替循环前缀,TDS-OFDM的系统中一种帧头结构，如图1所示，双PN序列的帧头结构可以起到保护间隔的作用，同时还可以完成时域同步，频域同步和信道估计。TDS-OFDM系统一种多载波传输系统，多载波传输系统对载波频率偏差非常敏感，同时载波的频率偏差会造成子载波的正交性，导致载波之间的干扰和幅度的衰减。当系统在确定的情况下，OFDM的长度越长,子载波间隔越小,对载波的频偏影响也就越大,所以,准确的载波频偏检测和补偿对OFDM系统非常重要。现有系统中载波频偏的估计是通过信号帧的帧头完成，可以分为粗估计，细估计和精估计三个部分。粗估计在初始状态下进行，此时的发射机和接收机之间的频偏Af会很大，粗估计通常设定一定的频率偏差门限值，当被补偿到门限值以下时才进行细估计和粗估计。细估计是通过信号帧的PN帧头序列来进行估计的，进行整数倍的频偏估计，细估计的流程，如图2所示。精估计是通过相邻信号帧的帧头相关峰来进行估计，进行分数倍的频偏估计，如图3所示。传统的频偏细估计和精估计可以对数据帧进行大部分的估计，但是，对于OFDM信号帧的数据帧部分明显增大时，比如说信号帧的数据帧部分的长度为32768位时，细估计的范围和精估计的范围之间跨度很大，导致频偏估计的不准确。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种信号生成方法、频偏检测方法及装置，能够在OFDM的帧体长度较长时，准确快速的确定载波的频偏，提高系统的稳定性。第一方面，本专利技术提供一种信号生成方法，包括:获取移位寄存器生成的第一伪随机PN序列和发射机生成的频域正交频分复用OFDM符号；将所述第一 PN序列与所述频域OFDM符号对应相加，获得频域OFDM数据帧；对所述频域OFDM数据帧采用快速傅里叶逆变换IFFT，获得信号帧的帧体数据部分；将预设的信号帧的帧头部分和所述信号帧的帧体数据部分，组成信号帧，生成信号;其中，所述预设的信号帧的帧头部分包括M个预设的PN序列，所述M为大于零的正数。进一步地，所述第一 PN序列的长度与所述频域OFDM符号的长度相同。进一步地，所述将所述第一 PN序列与所述频域OFDM符号对应相加，获得频域OFDM数据巾贞,还包括:对所述第一 PN序列衰减N倍，获得第二 PN序列；将所述第二 PN序列与所述频域OFDM符号对应相加，获得频域OFDM数据帧；其中，所述N为自然数。第二方面，本专利技术提供一种频偏检测方法，包括:获取信号帧的帧头部分和帧体数据部分，所述信号帧的帧头部分为第三PN序列；根据所述第三PN序列，获得信道冲激响应；将所述帧体数据部分除以所述信道冲激响应，获得帧体数据；根据所述帧体数据和预设的第四PN序列，确定第一相关峰的峰值的位置；根据所述第一相关峰的峰值的位置和预设的第二相关峰的峰值的位置，确定载波频偏；其中，所述第三PN序列包括K个子PN序列，所述K为大于零的正数；所述信号帧为根据前述权利要求1至3中任一信号生成方法获取的信号帧。进一步地，所述获取信号帧的帧头部分和帧体数据部分，包括:接收信号帧，采用同步方式，获取帧头的起始位置；根据所述帧头的起始位置，确定所述信号帧的帧头部分和帧体数据部分。进一步地，所述根据所述第三PN序列，获得信道冲激响应，包括:对所述第三PN序列采用快速傅里叶变换FFT，获得第三PN序列的频域数据；将所述第三PN序列的频域数据除以预设的第五PN序列，获得所述信道冲激响应。进一步地，所述将所述帧体数据部分除以所述信道冲激响应，获得帧体数据，包括:对所述帧体数据部分采用FFT变换，获得所述帧体数据部分的频域数据；将所述帧体数据部分的频域数据除以所述信道冲激响应，获得频域均衡后的帧体数据。进一步地，所述根据所述帧体数据和预设的第四PN序列，确定第一相关峰的峰值的位置，包括:将所述频域均衡后的帧体数据和所述预设的第四PN序列采用互相关方式，确定所述第一相关峰的值；或，获取T个频域均衡后的帧体数据，将所述T个频域均衡后的帧体数据进行累加，获得所述T个频域均衡后的帧体数据的累加值；将所述T个频域均衡后的帧体数据的累加值和所述预设的第四PN序列采用互相关方式，确定所述第一相关峰的峰值的位置；其中，所述T为大于等于2的自然数。进一步地，所述根据所述第一相关峰的峰值的位置和预设的第二相关峰的峰值的位置，确定载波频偏，包括:将所述第一相关峰的峰值的位置减去预设的第二相关峰的峰值的位置，获得差值；根据所述差值，确定所述载波频偏。第三方面，本专利技术提供一种频偏检测装置，包括:获取单元，用于获取信号帧的帧头部分和帧体数据部分，所述信号帧的帧头部分为第三PN序列；冲激响应单元，用于根据所述第三PN序列，获得信道冲激响应；帧体数据单元，用于将所述帧体数据部分除以所述信道冲激响应，获得帧体数据；第一相关峰单元，用于根据所述帧体数据和预设的第四PN序列，确定第一相关峰的峰值的位置；载波频偏估计单元，用于根据所述第一相关峰的峰值的位置和预设的第二相关峰的峰值的位置，确定载波频偏；其中，所述第三PN序列包括K个子PN序列，所述K为大于零的正数；所述信号巾贞为根据前述权利要求1至3中任一信号生成方法获取的信号中贞。由上述技术方案可知，通过本专利技术提供的一种信号生成方法、频偏检测方法及装置，其中信号生成方法包括:获取移位寄存器生成的第一伪随机PN序列和发射机生成的频域正交频分复用OFDM符号；将所述第一 PN序列与所述频域OFDM符号对应相加，获得频域OFDM数据帧；0FDM数据帧包括PN序列和频域OFDM符号，在通信的过程中能够有效的减少信道对信号的干扰，同时可以使得信号接收端对信号进行译码获得准确的信息，对所述频域OFDM数据帧采用快速傅里叶逆变换IFFT，获得信号帧的帧体数据部分；将预设的信号帧的帧头部分和所述信号帧的帧体数据部分，组成信号帧，生成信号，所述预设的信号帧的帧头部分包括M个预设的PN序列，所述M为大于零的正数，采用此信号帧进行信号的传输，能够有效保证信号的传输的准确性。通过本专利技术提供的信号生成方法、频偏检测方法及装置，能够在OFDM的帧体长度较长时，准确快速的确定载波的频偏，提高系统的稳定性。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号生成方法，其特征在于，包括：获取移位寄存器生成的第一伪随机PN序列和发射机生成的频域正交频分复用OFDM符号；将所述第一PN序列与所述频域OFDM符号对应相加，获得频域OFDM数据帧；对所述频域OFDM数据帧采用快速傅里叶逆变换IFFT，获得信号帧的帧体数据部分；将预设的信号帧的帧头部分和所述信号帧的帧体数据部分，组成信号帧，生成信号；其中，所述预设的信号帧的帧头部分包括M个预设的PN序列，所述M为大于零的正数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，张帅，潘长勇，阳辉，
申请(专利权)人：清华大学，北京数字电视国家工程实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11