一种基于导频的OFDM系统载波频偏估计方法及系统技术方案

技术编号:4270038 阅读:301 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种基于导频的OFDM系统载波频偏估计方法及系统。本发明专利技术方法首先根据多载波中每个载波位置序号集Ck的两个连续多载波系统输出数据计算从而得到导频累加值Mk。其中,为第i个多载波输出符号对应的载波位置序号集Ck中的第m个样值,为的共轭,为的共轭。然后再求该导频累加值Mk的最大值,并将该最大Mk值中的参数k值作为估计到的载波频偏。本发明专利技术解决了残留采样时钟频偏较大时对整数倍载波频偏估计带来的干扰,适用于已知固定位置且已知数据的连续导频(DVB-T、CMMB)系统中,也适用于已知固定位置但未知数据的导频(如ISDB-T)系统中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字通信系统,尤其涉及OF匿系统。
技术介绍
载波恢复是数字通信系统实现信息可靠传输的前提条件。在单载波系统中,载波 频率偏移只会对接收信号造成一定衰减和相位旋转,可以通过均衡等方法来加以克服。然 而对于要求子载波保持严格同步的正交频分复用(OFDM)系统来说,载波频率偏移所带来 的后果会远比单载波系统严重,如果不采取措施对这种载波间干扰(ICI)加以克服,会对 系统性能带来非常严重的影响,无论如何增加OFDM系统信号发射功率,也无法显著改善系 统性能。图1是OF匿系统模型。在加入各种传输误差情况下,OF匿系统输出Yi,k为, <formula>formula see original document page 4</formula> <formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 4</formula>},参见图4,图4是离散导频示意图。 连续导频定义对任意符号指示l,在指定k上传输特定数据,参见图5,图5是连 续导频载波位置示意图。 在作者为张海滨,书名为《正交频分复用的基本原理与关键技术》,出版社为国防 工业出版社一书中指出,将接收端FFT之后的频域信号和已知导频序列作移位圆周互相 关,相关值最大时的位置就是频域导频信号的移位,也就是归一化整数倍频偏的估计值。 为了简化分析过程,暂不考虑信道衰减和噪声的影响。令Yk{k = 0, . . . , N-l}为 接收到的某OFDM符号频域信号,Pk(k G C)为导频信号,C为导频信号的子载波索引集合, 当存在归一化整数倍频偏时, Yk = X(k—m)m。dN (4)5 定义中间变量K(m^SY(P(k+m)modNi k(5)则归一化整数倍载波频偏m的估计值为, max(| R(m) |)m = argme(-N/2,N/2](6) 然而该方案受制于信道及残留采样时钟频率,且需要知道发送导频数据值。 作者为Speth M, Fechtel S A, Fock G, et al,文章名称为Optim墜eceiver design for OFDM-based broadband transmission-part II :A casestudy [J].的参考文 献IEEE Transactions onCommunications, 2001, 49 (4) :571-578,该文章通过取FFT后连 续两个0F匿符号,提取连续导频位置上的数据前后符号共轭相乘相加,根据最大值的位置 确定整数频偏值。该连续导频位置上数据前后符号共轭相乘值Rk为, ^ = ~ 其中C集合为离散导频子载波位置,B集合为非离散导频数据位置(包括连续导 频、传输信息参数及数据),P为导频相对于数据幅度的比值,o/为数据能量。 波频偏&估计值可通过公式(8)获得, <formula>formula see original document page 6</formula>置,则 =arg max J] ^ (8)然而,此种方法在残留采样时钟频偏较大时,如果k提取位置为连续导频载波位2;r( 血/W)化《)(9)由于整数倍载波频偏的存在,k对应子载波数据由k'代替,则 k' max = N/2 ; ax = 26—4 (10) 其相位的取值区间约为,2X模式[—0.512;r,0.512;r]8《模式 f-2.048;r,2.048;rj (11)虽然Rk能量值较大,但由于该相位(11)导致Rk值分布比较分散(2K模式集中1、<formula>formula see original document page 6</formula>4象限,8K模式集中1、2、3、4象限),因此无法作为可靠判断整数倍载波频偏估计值的依据'不足以明显区分最大值与次大值,也即
技术实现思路
本专利技术提供了一种能解决以上问题的一种基于导频的0F匿系统载波频偏估计方 法及系统。 在第一方面,本专利技术提供了一种基于导频的多载波频偏估计方法,该方法首先对多载波中每个载波位置序号集C,的两个连续多载波系统输出数据(,Ck.、耳、’Ck.’计算 <formula>formula see original document page 7</formula> <formula>formula see original document page 7</formula> 在第二方面,本专利技术提供了一种基于导频的多载波频偏估计系统,该系统包括获取导频累加值模块和获取载波频偏模块。 该获取导频累加值模块用于对多载波中每个载波位置序号集C,的两个连续多载波系统输出数据)’Ck.、昂、,Ck.,计算 <formula>formula see original document page 7</formula> <formula>formula see original document page 7</formula> <formula>formula see original document page 7</formula> 该获取载波频偏模块用于求该导频累加值M,的最大值,并将该最大M,值中的参数k值作为估计到的载波频偏。 在本专利技术的一个实施例中,包括提取多载波输出数据对应的频偏为零的载波位置序号集C。;以及包括根据该频偏为零的载波位置序号集C。得到频偏非零的载波位置序号集C—Im。。,…,C一1,C1,...,CmaX。其中,工maX为最大载波频偏,CmaX为最大载波频偏对应的载波位置序号集。 在本专利技术的另一个实施例中,该只众。在DVB—T 2K模式下为, <formula>formula see original document page 7</formula><formula>formula see original document page 7</formula> 其中,H为传输系数,N。dm为0FDM符号长度,N为IFF/长度,s为整数倍频偏,s为小数倍频偏,C.k信.为载波频偏共轭,乙为归一化采样误差,X为多载波系统输入数据。 在本专利技术的又一个实施例中,该Z众。在DVB—T 2K模式下为, <formula>formula see original document page 7</formula><formula>formula see original document page 7</formula> <formula>formula see original document page 8</formula> 其中本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种基于导频的多载波频偏估计方法,包括,步骤a,对于多载波中每个载波位置序号集C↓[k]的两个连续多载波系统输出数据Y↓[i,C↓[k↓[m]]],Y↓[i-1,C↓[k↓[m]]],计算R↓[k↓[m]]=Y↓[i,C↓[k↓[m]]].Y′↓[i-1,C↓[k↓[m]]]Z↓[k↓[m]]=R′↓[k↓[m-1]]].R↓[k↓[m]]M↓[k]=|*Z↓[k↓[m]]|从而得到导频累加值M↓[k];其中,Y↓[i,C↓[k↓[m]]]为第i个多载波输出符号对应的载波位置序号集C↓[k]中的第m个样值,Y′↓[i-1,C↓[k↓[m]]]为Y↓[i-1],C↓[k↓[m]]]的共轭,R′↓[k↓[m-1]]为R↓[k↓[m-1]]的共轭;步骤b,求所述导频累加值M↓[k]的最大值,并将该最大M↓[k]值x中的参数k值作为估计到的载波频偏。

【技术特征摘要】
一种基于导频的多载波频偏估计方法,包括,步骤a,对于多载波中每个载波位置序号集Ck的两个连续多载波系统输出数据计算 <mrow><msub> <msub><mi>R</mi><mi>k</mi> </msub> <mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>Y</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><msub> <msub><mi>C</mi><mi>k</mi> </msub> <mi>m</mi></msub> </mrow></msub><mo>&CenterDot;</mo><msubsup> <mi>Y</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi></mi><msub> <msub><mi>C</mi><mi>k</mi> </msub> <mi>m</mi></msub> </mrow> <mrow><mo>&prime;</mo><mi></mi> </mrow></msubsup> </mrow> <mrow><msub> <msub><mi>Z</mi><mi>k</mi> </msub> <mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msubsup> <mi>R</mi> <msub><mi>k</mi><mrow> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>&prime;</mo></msubsup><mo>&CenterDot;</mo><msub> <msub><mi>R</mi><mi>k</mi> </msub> <mi>m</mi></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>M</mi> <mi>k</mi></msub><mo>=</mo><mo>|</mo><mrow> <munder><mi>&Sigma;</mi><mi>m</mi> </munder> <mi></mi> <msub><msub> <mi>Z</mi> <mi>k</mi></msub><mi>m</mi>...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪波
申请(专利权)人:北京海尔集成电路设计有限公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利