一种OFDM系统同步跟踪方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种OFDM系统同步跟踪方法和装置，方法包括步骤：A1、对接收的数字信号进行OFDM符号划分，对划分好的OFDM符号依次进行快速傅里叶变换，依次对频域OFDM符号序列中的每一个频域OFDM符号执行步骤A2到步骤A5；A2、分别提取当前频域OFDM符号里的信息子载波符号、导频符号、直流子载波，对信息子载波符号进行检测和判决生成还原信息子载波符号；A3、还原OFDM符号；A4、对还原OFDM符号进行频偏估计和时偏估计；A5、利用频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值对频域OFDM符号序列中的下一个频域OFDM符号进行相位补偿，补偿后的频域OFDM符号设为当前频域OFDM符号，返回步骤A2。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，具体涉及一种OFDM系统同步跟踪方法和装置，尤其涉及基于802.11a/g/n/ac协议的OFDM系统同步跟踪方法和装置。
技术介绍
在802.11a/g/n/ac协议中，OFDM是一种重要的调制解调技术，此技术能够大幅地提升数据传输速率。但是OFDM对于载波频率偏移(频偏)与定时偏移(时偏)十分敏感。频偏和时偏的存在极可能导致接收机的解调性能下降。频偏是由于发送方与接收方载波频率偏差引起的，频偏会破坏OFDM的正交性和旋转相位值，导致接收机的解调性能严重下降，所以在通信过程中通常会在帧头加入OFDM训练符号给接收方估计频偏并消除它。但是在噪声影响下接收帧帧头的初始频偏估计不能保证频偏被准确地估计和被完全地消除，只能把频偏值控制在一定范围内。残余的频偏会继续影响着接收机的解调性能。所以后续的频偏跟踪是非常有必要的。时偏是由于发送方与接收方的晶振频率差异或者多普勒频率漂移所引起的。晶振的差异使抽样时钟的相位漂移，从而导致定时偏差随时间产生变化。时偏对一个系统基本是不可避免的。它会导致OFDM的子载波相位旋转，从而下降接收机的解调性能。所以在帧头进行定时同步后，时偏跟踪也是非常有必要的。在802.11a/g/n/acOFDM系统里，协议规定了每个OFDM符号里都会有若干个接收机已知的pilot导频插入到信息子载波当中，以此给接收端做同步跟踪的操作。现有技术利用这些pilot导频进行同步跟踪的方法有不少。但是在噪声影响下，数量有限的pilot导频所估计的频偏值与时偏值的准确性相当有限，不能让解调性能发挥至最佳，另外，现有技术多数是在时域进行频偏值估计和补偿，这就需要使用逆傅里叶变换器，电路实现的复杂度非常高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种OFDM系统同步跟踪方法和装置，克服现有技术802.11协议的OFDM系统采用pilot导频进行同步跟踪，频偏估计值与时偏估计值准确性不高的缺陷，以及在时域进行频偏值估计和补偿，导致电路复杂度高的缺陷。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种OFDM系统同步跟踪方法，包括步骤：A1、对接收的数字信号进行OFDM符号划分，对划分好的OFDM符号依次进行快速傅里叶变换，将其从时域变换到频域，得到频域OFDM符号序列，依次对频域OFDM符号序列中的每一个频域OFDM符号执行步骤A2到步骤A5；A2、分别提取当前频域OFDM符号里的信息子载波符号、导频符号、直流子载波，对信息子载波符号进行检测和判决生成还原信息子载波符号；A3、将当前OFDM符号里的导频符号、直流子载波和还原信息子载波符号合成还原OFDM符号；A4、对还原OFDM符号进行频偏估计和时偏估计，获取相应的频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值；A5、利用频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值对频域OFDM符号序列中的下一个频域OFDM符号进行相位补偿，补偿后的频域OFDM符号设为当前频域OFDM符号，返回步骤A2。根据本专利技术的实施例，所述步骤A2包括步骤：采用最大似然法硬判决生成还原信息子载波符号。根据本专利技术的实施例，所述步骤A4包括步骤：利用回路滤波器对频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值进行纠正，计算纠正后新的频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值。根据本专利技术的实施例，所述步骤A4包括步骤：回路滤波器包括频偏回路滤波器和时偏回路滤波器，频偏回路滤波器用于对频偏估计相位旋转值进行纠正，时偏回路滤波器用于对时偏估计相位旋转值进行纠正。一种OFDM系统同步跟踪装置，包括符号定时器、快速傅立叶变换器、相位旋转补偿器、信息子载波提取器、信道估计器、检测器、导频子载波提取器、子载波硬判决器、OFDM符号合成器、频偏与时偏估计器、频偏回路滤波器、时偏回路滤波器、相位旋转估计值计算器，符号定时器、快速傅立叶变换器、相位旋转补偿器、信息子载波提取器、检测器、子载波硬判决器、OFDM符号合成器、频偏与时偏估计器、频偏回路滤波器、相位旋转估计值计算器依次相连，相位旋转补偿器、信道估计器、检测器依次相连，信息子载波提取器、导频子载波提取器、OFDM符号合成器依次相连，符号定时器用于对接收的数字信号进行OFDM符号划分，快速傅立叶变换器用于对划分好的OFDM符号依次进行快速傅里叶变换，将其从时域变换到频域，得到频域OFDM符号序列，信道估计器用于根据经所述相位旋转补偿器透传的训练序列进行信道估计，得到信道估计值，信息子载波提取器用于提取当前频域OFDM符号里的信息子载波符号，导频子载波提取器用于提取当前频域OFDM符号里的导频符号、直流子载波，检测器用于对信息子载波符号进行检测，子载波硬判决器用于对信息子载波符号进行判决并生成还原信息子载波符号，OFDM符号合成器用于将当前OFDM符号里的导频符号、直流子载波和还原信息子载波符号合成还原OFDM符号，频偏与时偏估计器用于对还原OFDM符号进行频偏估计和时偏估计，获取相应的频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值，频偏回路滤波器用于对频偏估计相位旋转值进行纠正，时偏回路滤波器用于对时偏估计相位旋转值进行纠正，相位旋转估计值计算器用于计算相应的频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值，相位旋转补偿器用于利用频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值对频域OFDM符号序列中的下一个频域OFDM符号进行相位补偿，补偿后的频域OFDM符号设为当前频域OFDM符号。根据本专利技术的实施例，子载波硬判决器采用最大似然法硬判决生成还原信息子载波符号。实施本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：本专利技术采用信息子载波硬判决反馈和pilot子载波结合的方式估计OFDM符号的频偏与时偏相位旋转值，大大提高了估计的准确性，并在频域处理部分给下一个OFDM符号提供相位旋转补偿，整个同步跟踪流程不只提高了跟踪的准确度，而且降低了电路时序实现的复杂度。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本专利技术，本专利技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本专利技术的解释说明，而不构成对本专利技术的任何意义上的限制，在附图中：图1为802.11a/g/n/acOFDM符号子载波分布示意图；图2为本专利技术装置示意图；图3为本专利技术回路滤波器示意图。具体实施方式如图1、图2和图3所示，本专利技术OFDM系统同步跟踪方法，包括步骤：A1、对接收的数字信号进行OFDM符号划分，对划分好的OFDM符号依次进行快速傅里叶变换，将其从时域变换到频域，得到频域OFDM符号序列，依次对频域OFDM符号序列中的每一个频域OFDM符号执行步骤A2到步骤A5；A2、分别提取当前频域OFDM符号里的信息子载波符号、导频符号、直流子载波，对信息子载波符号进行检测和判决生成还原信息子载波符号；A3、将当前OFDM符号里的导频符号、直流子载波和还原信息子载波符号合成还原OFDM符号；A4、对还原OFDM符号进行频偏估计和时偏估计，获取相应的频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值；A5、利用频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值对频域OFDM符号序列中的下一个频域OFDM符号进行相位补偿，补偿后的频域OFDM符号设为当前频域OFDM符号，返回步骤A2。根据本专利技术的实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OFDM系统同步跟踪方法，其特征在于，包括步骤：A1、对接收的数字信号进行OFDM符号划分，对划分好的OFDM符号依次进行快速傅里叶变换，将其从时域变换到频域，得到频域OFDM符号序列，依次对频域OFDM符号序列中的每一个频域OFDM符号执行步骤A2到步骤A5；A2、分别提取当前频域OFDM符号里的信息子载波符号、导频符号、直流子载波，对信息子载波符号进行检测和判决生成还原信息子载波符号；A3、将当前OFDM符号里的导频符号、直流子载波和还原信息子载波符号合成还原OFDM符号；A4、对还原OFDM符号进行频偏估计和时偏估计，获取相应的频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值；A5、利用频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值对频域OFDM符号序列中的下一个频域OFDM符号进行相位补偿，补偿后的频域OFDM符号设为当前频域OFDM符号，返回步骤A2。

【技术特征摘要】
1.一种OFDM系统同步跟踪方法，其特征在于，包括步骤：A1、对接收的数字信号进行OFDM符号划分，对划分好的OFDM符号依次进行快速傅里叶变换，将其从时域变换到频域，得到频域OFDM符号序列，依次对频域OFDM符号序列中的每一个频域OFDM符号执行步骤A2到步骤A5；A2、分别提取当前频域OFDM符号里的信息子载波符号、导频符号、直流子载波，对信息子载波符号进行检测和判决生成还原信息子载波符号；A3、将当前OFDM符号里的导频符号、直流子载波和还原信息子载波符号合成还原OFDM符号；A4、对还原OFDM符号进行频偏估计和时偏估计，获取相应的频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值；A5、利用频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值对频域OFDM符号序列中的下一个频域OFDM符号进行相位补偿，补偿后的频域OFDM符号设为当前频域OFDM符号，返回步骤A2。2.根据权利要求1所述的OFDM系统同步跟踪方法，其特征在于，所述步骤A2包括步骤：采用最大似然法硬判决生成还原信息子载波符号。3.根据权利要求2所述的OFDM系统同步跟踪方法，其特征在于，所述步骤A4包括步骤：利用回路滤波器对频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值进行纠正，计算纠正后新的频偏估计相位旋转值和时偏估计相位旋转值。4.根据权利要求3所述的OFDM系统同步跟踪方法，其特征在于，所述步骤A4包括步骤：回路滤波器包括频偏回路滤波器和时偏回路滤波器，频偏回路滤波器用于对频偏估计相位旋转值进行纠正，时偏回路滤波器用于对时偏估计相位旋转值进行纠正。5.一种OFDM系统同步跟踪装置，其特征在于：包括符号定时器、快速傅立叶变换器、相位旋转补偿器、信息子载波提取器、信道估计器、检测器、导频子载波提取器、子载波硬判决器、OFDM符号合成器、频偏与...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱嘉俊，
申请(专利权)人：珠海全志科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44