OFDM接收系统中校正频偏的设备技术方案

一种ＯＦＤＭ接收系统中校正频偏的设备。该设备包括：一个环路滤波器；一个压控振荡器；一个消旋器；一个相关计算单元和一个频偏估计器，根据在预定频偏范围内顺序输出的频偏产生相位信号、输出相位信号给环路滤波器、使用相关计算单元输出的值确定用于校正码元的在载频间隔的１／４范围内的频偏近似值和根据最后确定的频偏估计值校正该频偏。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利
本专利技术涉及OFDM接收系统，特别是涉及用于校正OFDM接收系统中由在载频间隔的1/4范围内的发送与接收频率之间的差引起的频偏的设备。
技术介绍
在常规的无线通信信道和数字HDTV传输信道中，码元间干扰(ISI)是由接收信号中出现多径衰落产生的。特别地，当通过该信道发送HDTV的高速数据时，ISI增加，导致在接收端恢复高速数据时产生差错。为了解决这个问题，目前，OFDM技术已实现了采取适当措施来抵消在数字音频广播(DAB)和HDTV标准中多径衰落问题。OFDM技术变换具有N个码元的串行输入码元流，多路复用N个并行码元为不同的副载波频率、相加所有的多路复用的数据和发送相加的数据。在这里，N个并行数据定义为一个单元块，和每个单元块的副载波具有正交特性，它对副载波间的信道没有影响。与常规的载波传输方法相比，OFDM方法通过保持相同的码元传输速率及使码元周期增加与副载波信道数(N)一样多可减少由多径衰落引起的ISI的出现。特别是，OFDM方法使用在发送的码元之间插入保护间隔(GI)来减少ISI，使它能够实现简化所需的信道均衡器的结构。与常规的频分多路复用(FDM)型式相比，OFDM方法具有每个副载波信道的频谱重叠使它可具有较高频谱效率的特性。而且，该频谱具有矩形的波和电功率均匀地分布在每个频带上，这防止了同频道干扰信号的影响。 同时，信道特性的突然偏差使得发送信号的频带对多普勒效应敏感，或者调谐器的不稳定状态使得发送与接收频率之间不同步而导致频偏。由于变化接收信号的相位，频偏降低了该接收系统的解码能力。在使用多载波的OFDM方法中，根据每个子信道检测码元。响应频偏，不保护每个副载波频率之间的正交特性，在两个相邻子信道之间产生干扰。特别是，随着OFDM子信道数量的增加，每个副载波在一个频带内紧密地分布，使得即使在小的频偏值上也产生相邻子信道之间的干扰。因此，当设计和构成一个OFDM接收系统时频偏的校正是要考虑的最重要的事情之一。 有关这个频偏校正，在1995年Pro.of VTC’95论文集中公开的“用于正交多载波传输技术的新的频率检测器”中，F.Daffara和O.Adami提出了使用包含在OFDM信号中的一个保护间隔的频偏校正电路。在这个现有技术中，有关相对该保护间隔得到的频偏与发送信号的循环前缀(Circular prefix)特性的特性曲线用于构成使用PLL的频偏校正电路。 该电路具有结构简单的优点，但是其缺点在于随着频偏值增加，其校正能力减小。此外，当频偏值大于副载波之间的频率间隔时不能应用该电路。 在1994年，在1994年10月出版的IEEE Trans.Commun；Vol.COM-42的文章“用于正交频分多路复用频偏校正的技术”中P.H.Moose提出了不使用PLL的频偏校正电路，通过在频率选择的衰落信道中发送特别的码元流估计频偏值，该电路有效地适用于信道环境。 但是，在这个方法中，有用码元的发送速率由于重复地发送该码元流而降低，而且当频偏(ε)大于相邻副载波之间的频率间隔时其应用受限制。 即当频偏(ε)是|ε|＞0.5时，由于该频偏引起对于相邻子信道带宽每个副载波的偏转移位(deflection-shifting)频率的解码的OFDM码元之间循环移位，接收端的移位校正能力降低了。在这里如果频值是一个整数，则只产生循环移位，因而产生串音，相邻信道干扰，如果频偏值不是整数，由于该接收的信号被定义为傅里叶运算中的离散信号，所以产生循环移位。 当频偏(ε)为|ε|＜0.5时，只产生串音而无循环移位。当频偏是一个整数(ε＝m，m是一个整数)时，虽然相应信道与其相邻信道之间不产生干扰，但第1个码元被发送到第(1-m)个子信道中。因此，在使用频偏所用的一般校正方法的系统中，发送信号的准确恢复受到限制。 因此，为了准确的频偏校正，首先，执行用于减少不产生循环移位的范围内(|ε|＜1/2)的频偏值的过程，接着，执行准确地检测该频偏的频偏检测过程。 对于上述方法，在1994年Proc.of VTC’94出版的“适用于在频率选择的衰落信道上通信的OFDM系统的频率同步算法”中，F.Classen和H.Myer提出使用两步的频偏估计法一个捕获过程，用于减少恒定范围内的初始频偏；和一个跟踪过程，用于在估计该频偏值之前准确地跟踪该频偏。 但是，这个方法的问题在于捕获过程的计算量大而且该频偏根据该信道特性不减少。 即，虽然该频偏值在1/2之内被减少，但是如果频偏值接近1/2边界，则跟踪过程的计算量增加了。 由于上述情况，本专利技术的目的是提供一个设备，用于校正OFDM接收系统中由在载频间隔的1/4范围内的发送与接收频率之间的差引起的频偏。
技术实现思路
1.为了达到上述目的，本专利技术提供一种通过锁相环电路形式校正接收到的正交频分复用OFDM信号的频偏并向OFDM解调器提供经校正的OFDM信号的设备，其中该锁相环电路由该设备、一个环路滤波器、一个压控振荡器和一个消旋器组成，其特征在于，所述设备包括一个相关计算器，用于从预定的基准信号和从所述OFDM解调器输出的值中计算相关值；和一个频偏估计器，包括一个频偏值发生器，用于顺序地产生并输出在预定范围中的一个整数或一个十进制分数作为频偏值；一个比较单元，用于控制从所述相关计算器输出的相关值中的较大值的存储和所述频偏值发生器的输出值的存储，其中所述频偏值发生器用于产生存储在一个暂时存储单元中的相关值；一个相位计算器，将所述频偏值发生器的输出值乘以载频间隔以得到相位信号，并将该相位信号提供给所述的环路滤波器；和一个控制器，用于控制所述频偏值发生器、所述暂时存储单元、所述比较器和所述环路滤波器的初始化，选择存储在所述暂时存储单元中的值作为所述频偏值，并且通过所述相位计算器输出所选择的值到所述环路滤波器。 附图说明 从下面结合附图的本专利技术优选实施例的详细描述中，本专利技术的上述及其它目的，特点和优点将更清楚了，其中图1是根据本专利技术说明用于校正OFDM接收系统中的频偏的设备方框图；图2是说明图1的相关计算器的详细方框图；图3是说明产生基准值的PRBS的图；图4是说明图1的频偏估计器的详细方框图；图5是表示图4中所示的第一发生器的优选实施例的图；和图6是表示图4中所示的的第二发生器的优选实施例的图。 具体实施方式 现在详细地参见本专利技术，在附图中示出其例子。尽可能地，在全部附图中使用相同的标号代表相同或类似的部件。 图1表示根据本专利技术的优选实施例的OFDM接收系统的透视方框图。OFDM接收系统包括一个ADC 100，一个环路滤波器200，一个压控振荡器(VCO)300，一个消旋器400，一个OFDM解调器500，一个相关计算器600一个频偏估计器700。 ADC 100变换接收的信道信号为数字信号。环路滤波器200根据从频偏估计器700输入的任意频偏接收相位信号值，将这个相位信号值乘以一个增益值，和累加并输出相乘的值到VCO 300。VCO 300将从环路滤波器200输出的信号乘以一个增益值，反馈该相乘的值，将该信号与该反馈值相加并且输出相加的值到消旋器400。 消旋器400从VCO 300输出的值中得到正弦波和余弦波，以从ADC 100传送的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＯＦＤＭ接收系统中校正频偏的设备，其特征在于包括： 一个环路滤波器，用于接收预定的相位值，将该相位值乘以一个增益值，累加相乘的值并输出累加的值； 一个压控振荡器，用于将所述环路滤波器输出的累加值乘以该增益值，并反馈该结果且相加这些反馈值； 一个消旋器，用于从所述压控振荡器输出的结果中获得正弦波和余弦波，将所得到的值乘以从Ａ／Ｄ变换器输出的信号，并输出相乘的值到ＯＦＤＭ解调器； 一个相关计算装置，用于从所述ＯＦＤＭ解调器输出的值中计算相关值；和 一个频偏估计装置，根据在预定频偏范围内顺序地输出的频偏产生一个相位信号，输出该相位信号到该环路滤波器，使用从所述相关计算装置输出的值确定在载频间隔的１／４范围内的频偏近似值，用于一校正的码元，并根据最后确定的频偏估计值校正该频偏。

【技术特征摘要】
KR 1996-11-29 60088/96书的精神和范围内的各种修改和等效安排。权利要求1.一种通过锁相环电路形式校正接收到的正交频分复用OFDM信号的频偏并向OFDM解调器提供经校正的OFDM信号的设备，其中该锁相环电路由该设备、一个环路滤波器、一个压控振荡器和一个消旋器组成，其特征在于，所述设备包括一个相关计算器，用于从预定的基准信号和从所述OFDM解调器输出的值中计算相关值；和一个频偏估计器，包括一个频偏值发生器，用于顺序地产生并输出在预定范围中的一个整数或一个十进制分数作为频偏值；一个比较单元，用于控制从所述相关计算器输出的相关值中的较大值的存储和所述频偏值发生器的输出值的存储，其中所述频偏值发生器用于产生存储在一个暂时存储单元中的相关值；一个相位计算器，将所述频偏值发生器的输出值乘以载频间隔以得到相位信号，并将该相位信号提供给所述的环路滤波器；和一个控制器，用于控制所述频偏值发生器、所述暂时存储单元、所述比较器和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴永绿，奥利维耶德容格，
申请(专利权)人：株式会社大宇电子，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]