一种基于正交频分复用系统的同步新方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于正交频分复用的同步新方法、系统及同步序列生成方法，所述方法包含如下步骤：（ａ）发送端生成时域上的初始同步序列Ａ，然后按照选定的运算方式，由序列Ａ产生序列Ｂ；（ｂ）将序列Ｂ和序列Ａ组合或移位后组合生成时域上的同步序列Ｓ，组合时要求Ｓ序列中有一个完整的Ａ序列，再经过傅立叶变换运算生成对应的频域同步序列，然后映射到对应的子载波上作为同步信号发射；（ｃ）接收端使用与序列Ａ等大小的滑动窗口搜索接收到的数据流，与本地保存的序列Ａ作互相关进行峰值捕获，确定接收到的数据流中的序列Ａ后，根据同步序列构造，进一步识别接收到的数据流中的Ｂ序列或Ｂ的衍生序列或识别同步序列，从而识别小区信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信系统，尤其涉及基于正交频分复用系统中时间和频偏同步实现方法及系统。
技术介绍
随着数字信号处理技术和高速器件的发展，正交频分复用(OFDM)技术在通讯系统中得到了很成功的应用。OFDM在频域把频谱分成了若干个正交的子信道，各个子信道的载波相互重叠，提高了频谱利用率。由于各个子信道带宽相对较窄，因此对整个发射带宽信号来讲，频率选择性信道对于各个子信道信号来讲是平坦衰落的，均衡便可以对每个子载波分别进行，大大简化了接收机结构。由于OFDM具有频谱利用率高，均衡简单的特点，非常适合于高速的通信，因此得到了比较广泛的研究。与单载波系统相比，OFDM在具有以上优点的同时，也有着自身的缺点：对频率偏移非常敏感。同时，OFDM系统的定时必须落在循环前缀(CP)允许的范围内，否则，会引起符号间干扰。因此，有效的定时同步对OFDM相当重要。考察同步的性能指标主要包括同步捕获概率，同步花费时间，接收机开销等，同时由于同步信道往往需要传输一些系统参数信息，如小区ID信息，广播信道(BCH)接收所必须的信息等，因此同步系统的复杂度也是衡量同步方案好坏的一个性能指标。在当前的不分层同步结构设计中，主要存在两种同步方式。一种是基于互相关方案设计的方式，通过在同步时隙内传输生成的同步序列，并在接收方利用互相关运算捕获，该方法虽然可以获得很好的捕获性能，但是当同步序列很多时，接收机需要同时和所有同步序列匹配，因此复杂度很大。另外一种方案的是基于重复的结构设计，发送方通过构造重复的序列格式，使接收方不必和所有的序列进行匹配。只需要对接收数据-->进行自相关运算即可捕获。复杂度低，但在OFDM系统中，由于CP的存在，如果采用自相关捕获，会出现平顶现象，影响同步精度。而如果采用互相关方式捕获，则会出现旁峰，影响邻近小区搜索。对于同步方法，目前有两种方式：分级(Hierarchical)和非分级(Non-hierarchical)。二者性能比较，分级方式在性能以及开销上都有很好的表现，但目前的分级方式都是基于两个资源来完成(比如时分时，占用两个符号)，其在资源上有些浪费，降低了系统的吞吐率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于正交频分复用系统的同步新方法及系统，占有资源少，复杂度低，同步性能好。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于正交频分复用的同步新方法，该方法包含如下步骤：(a)同步序列的发送端生成时域上的初始同步序列A，然后按照选定的运算方式，由初始同步序列A产生序列B；(b)将序列B和序列A组合或移位后组合生成时域上的同步序列S，组合时要求S序列中有一个完整的A序列，再经过傅立叶变换运算生成对应的频域同步序列，然后映射到对应的子载波上作为同步信号发射；(c)接收端使用与序列A等大小的滑动窗口搜索接收到的数据流，与本地保存的序列A作互相关进行峰值捕获，确定接收到的数据流中的序列A后，根据同步序列构造，进一步识别接收到的数据流中的B序列或B的衍生序列或识别同步序列，其中B的衍生序列指只改变序列B中数据顺序得到的序列，从而识别小区信息。进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤(c)中，峰值捕获后，通过序列A对接收到的数据流进行信道估计补偿，补偿后的数据流再进行小区信息识别。进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤(b)发送端生成所述同步序列S之前，将所述序列B的数据向左循环移位k位，将所述完整-->的A序列插入到移位后序列B开始的k个数据之后；或者，将所述序列B的数据向右循环移位k位，将所述完整的A序列插入到移位后序列B最后的k个数据之前。进一步地，上述方法还可具有以下特点，步骤(b)发送端生成所述同步序列S之前，还将序列B的数据进行镜像处理。进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述序列B与序列A相同或相关。进一步地，上述方法还可具有以下特点，识别小区信息方法如下，补偿后的接收数据流与A序列再进行互相关，确定接收数据流中的序列A，确定A序列后，根据发送端构造同步序列的方法，组合出接收数据流中B的衍生序列，将本地B序列或B的镜像序列进行移位与接收数据流进行互相关，改变移位位数再进行互相关，当互相关峰值超过给定的阈值或互相关峰值最大时，即捕获接收数据流中的B的衍生序列，此时的移位位数即可根据系统定义的移位位数和小区信息的关联关系，来识别同步序列中传递的小区信息。进一步地，上述方法还可具有以下特点，识别小区信息方法如下，补偿后的数据流与本地保存的同步序列进行互相关或与本地保存的同步序列移位后进行互相关，当互相关峰值超过给定的阈值或互相关峰值最大时，即识别接收数据流中的同步序列，根据同步序列与小区信息的对应关系，识别小区信息。本专利技术还提供一种基于正交频分复用的同步序列生成方法，该方法包含如下步骤：(a)同步序列的发送端生成时域上的初始同步序列A；(b)按照选定的运算方式，由初始同步序列A产生序列B；(b)将序列B和序列A组合或移位后组合生成时域上的同步序列S，组合时要求S序列中有一个完整的A序列。如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)发送端生成所述同步序列S之前，将所述序列B的数据向左循环移位k位，将所述完整-->的A序列插入到移位后序列B开始的k个数据之后；或者，将所述序列B的数据向右循环移位k位，将所述完整的A序列插入到移位后序列B最后的k个数据之前。进一步地，上述方法还可具有以下特点，步骤(c)生成所述同步序列S之前，还将序列B的数据进行镜像处理。进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述序列B与序列A相同或相关。进一步地，上述方法还可具有以下特点，步骤(c)之后还包括步骤(d)：将所述同步序列S按照其对应的傅立叶逆变换IFFT点数作傅立叶变换运算，生成对应的频域同步序列。进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述移位位数k代表传递不同的小区信息，发送端保存移位位数k和小区信息的关联关系。本专利技术还提供一种基于正交频分复用的同步系统，包含发送端，发送端进一步包含初始序列生成单元，组合单元，发射单元，所述初始序列生成单元，生成时域上的初始同步序列A，然后按照选定的运算方式，由初始同步序列A产生序列B；所述组合单元，用于将序列B和序列A组合生成时域上的同步序列S，组合时要求S序列中有一个完整的A序列；所述发射单元用于将所述同步序列S经过傅立叶变换运算生成对应频域的同步序列，然后映射到对应的子载波上作为同步信号发射出去；还包含接收端，所述接收端进一步包含第一相关单元，小区信息识别单元，其中，所述第一相关单元使用与发送端序列A等大小的滑动窗口搜索接收到的数据流，和本地保存的序列A作互相关进行峰值捕获，确定接收到的数据流中的序列A；小区信息识别单元，根据第一相关单元确定的序列A，将接收到的数据流与本地B序列互相关或与本地同步序列互相关，确定接收到的数据流中的序列B或B的衍生序列或确定接收到的数据流中的同步序列，从而识别-->小区信息，其中B的衍生序列指只改变序列B中数据顺序得到的序列。进一步地，上述系统还可具有以下特点，还包括信道估计补偿单元，用于根据第一相关单元获得的序列A对接收到的数据流进行信道估计补偿，补偿后的数据流再输入小区信息识别单元进行小区信息识别，所述第一相关单元将补偿后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于正交频分复用的同步新方法，该方法包含如下步骤：　（ａ）同步序列的发送端生成时域上的初始同步序列Ａ，然后按照选定的运算方式，由初始同步序列Ａ产生序列Ｂ；　（ｂ）将序列Ｂ和序列Ａ组合或移位后组合生成时域上的同步序列Ｓ，组合时要求Ｓ序列中有一个完整的Ａ序列，再经过傅立叶变换运算生成对应的频域同步序列，然后映射到对应的子载波上作为同步信号发射；　（ｃ）接收端使用与序列Ａ等大小的滑动窗口搜索接收到的数据流，与本地保存的序列Ａ作互相关进行峰值捕获，确定接收到的数据流中的序列Ａ后，根据同步序列构造，进一步识别接收到的数据流中的Ｂ序列或Ｂ的衍生序列或识别同步序列，其中Ｂ的衍生序列指只改变序列Ｂ中数据顺序得到的序列，从而识别小区信息。

【技术特征摘要】
1、一种基于正交频分复用的同步新方法，该方法包含如下步骤：(a)同步序列的发送端生成时域上的初始同步序列A，然后按照选定的运算方式，由初始同步序列A产生序列B；(b)将序列B和序列A组合或移位后组合生成时域上的同步序列S，组合时要求S序列中有一个完整的A序列，再经过傅立叶变换运算生成对应的频域同步序列，然后映射到对应的子载波上作为同步信号发射；(c)接收端使用与序列A等大小的滑动窗口搜索接收到的数据流，与本地保存的序列A作互相关进行峰值捕获，确定接收到的数据流中的序列A后，根据同步序列构造，进一步识别接收到的数据流中的B序列或B的衍生序列或识别同步序列，其中B的衍生序列指只改变序列B中数据顺序得到的序列，从而识别小区信息。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)中，峰值捕获后，通过序列A对接收到的数据流进行信道估计补偿，补偿后的数据流再进行小区信息识别。3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)发送端生成所述同步序列S之前，将所述序列B的数据向左循环移位k位，将所述完整的A序列插入到移位后序列B开始的k个数据之后；或者，将所述序列B的数据向右循环移位k位，将所述完整的A序列插入到移位后序列B最后的k个数据之前。4、如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，步骤(b)发送端生成所述同步序列S之前，还将序列B的数据进行镜像处理。5、如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述序列B与序列A相同或相关。6、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，识别小区信息方法如下，补偿后的接收数据流与A序列再进行互相关，确定接收数据流中的序列A，确定A序列后，根据发送端构造同步序列的方法，组合出接收数据流中B的衍生序列，将本地B序列或B的镜像序列进行移位与接收数据流进行互相关，改变移位位数再进行互相关，当互相关峰值超过给定的阈值或互相关峰值最大时，即捕获接收数据流中的B的衍生序列，此时的移位位数即可根据系统定义的移位位数和小区信息的关联关系，来识别同步序列中传递的小区信息。7、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，识别小区信息方法如下，补偿后的数据流与本地保存的同步序列进行互相关或与本地保存的同步序列移位后进行互相关，当互相关峰值超过给定的阈值或互相关峰值最大时，即识别接收数据流中的同步序列，根据同步序列与小区信息的对应关系，识别小区信息。8、一种基于正交频分复用的同步序列生成方法，该方法包含如下步骤：(a)同步序列的发送端生成时域上的初始同步序列A；(b)按照选定的运算方式，由初始同步序列A产生序列B；(b)将序列B和序列A组合或移位后组合生成时域上的同步序列S，组合时要求S序列中有一个完整的A序列。9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)发送端生成所述同步序列S之前，将所述序列B的数据向左循环移位k位，将所述完整的A序列插入到移位后序列B开始的k个数据之后；或者，将所述序列B的数据向右循环移位k位，将所述完整的A序列插入到移位后序列B最后的k个数据之前。10、如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，步骤(c)生成所述同步序列S之前，还将序列B的数据进行镜像处理。11、如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述序列B与序列A相同或相关。12、如权利要求8或9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩小江，顿玉成，毕峰，苟伟，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]