本发明专利技术提供了一种ＯＦＤＭ系统下行时间和频率的同步方法，包括：发端发送一个用以标识不同的小区的训练符号，训练符号在时域上由两个相同的子符号以及循环前缀构成，每个子符号的时长为Ｔｕｕｓ，循环前缀的时长为Ｔｇｕｓ；收端对接收信号进行自相关计算，在接收信号的自相关值中搜索自相关平台；检测到有效的自相关平台后，则确定所述自相关平台的起始位置为时间同步的位置，利用自相关平台的自相关值可以计算小数频偏。本发明专利技术进一步可以从上述方法获得的时间同步位置开始截取接收信号和本地训练符号进行互相关，依据训练符号结构产生的双相关峰更为精确的确定时间同步位置和整数频偏，同时可以细调小数倍频偏，并区分不同小区。
【技术实现步骤摘要】
本项专利技术涉及通信
，更准确地，涉及OF匿系统下行的时间和频率同步方 法。
技术介绍
OFDM由于具有数据传输速率高，抗多径干扰能力强，频谱效率高等优点，越来越受 到重视。OFDM调制已经成功用于有线、无线通信中。如LTE(Long Time Evolution) ，Wimax， IEEE802. 11， DAB (Digital AudioBroadcasting) ， DVB及欧洲ETSI的HyperLAN/2中。选择 OFDM的一个主要原因在于该调制方式能够很好的对抗频率选择性衰落和窄带干扰，在单载 波系统中， 一次衰落或者干扰会导致整个链路失效，但在多载波系统中，某个时刻只会有少 部分的子信道受到深衰落的影响。 OF匿技术的弱点之一是对时间和频率同步的要求比单载波系统要高很多，它对 定时误差和频率误差比单载波技术敏感的多。频率偏移会导致信号幅度的衰减，会带来载 波间的干扰ICI，从而增加误比特率。时间同步的目的是在收到的串行数据流中找到各个 OF匿符号的起始点以达到正确解调的目的。下行同步还必须能够达到区分不同小区的作 用，终端只有获得了当前小区的标识，时间和频率的同步才能开始实现通信。 常规的进行时间同步的方法有两种 1.利用训练序列进行自相关的方法见文献Timothy M. Schmidl， Donald C. Cox， Robust Frequency and Timing Synchronization for OFDM，，， IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS, VOL. 45， NO. 12， DECEMBER 1997， Page (s) :1613-1621所述，在OFDM技术 中，其基本原理如下 发端在时域中放置两个相邻的OF匿训练符号，然后在收端对接收信号不断搜索 此已知的训练符号，从而得到训练OF匿符号的时间同步信息。收端搜索的实现方法是按照 下式求自相关 7 。()=》*( + W5+/)*/( + '.), = 1 :(丄-2，),=o 其中，r(n)为接收信号，L为接收信号的长度。Ns为训练符号的长度，i表示接收 序列中数据的相对位置。 2.利用训练序列进行互相关的方法见文献Tufvesson， F. ;Edfors， 0. ;Faulner， M. ，Time and frequency synchronization for OFDM usingPN-sequence preambles'', Vehicular Technology Conference,1999，VTC1999_Fall. IEEE VTS 50th，Volume :4， 1999， Page(s) :2203-2207所述，在OFDM技术中，其基本原理如下 发端放置OF匿训练符号，然后在收端对接收信号不断搜索此已知的训练序列，从 而得到OFDM的时间同步信息以实现同步。收端搜索的实现方法是按照下式求相关 r(L+l : L+Ns) = 0 ;3 <formula>formula see original document page 4</formula> 其中，r (n)为接收信号FFT(快速傅里叶变换)到频域后的序列，L为该序列的长度，该序列后添加Ns个0是为了提高互相关的有效性。Ns为训练序列的长度，i表示接收序列相对本地训练序列的滑动，t(n)为训练序列。收端需要从接收信号中搜索出已知的训练序列以完成时间和频率的同步。 在实际的工程中，以上两种方法都存在缺陷，在T.M. Schmidl的方法进行时间同步的时候，由于信道的影响，并不是如预期的尖锐的峰值，所以不容易准确的找到同步；而采用Tufvesson的方法进行时间同步的时候，本地序列的数量和长度和搜索时间成正比，同步速度较慢。 频率偏差可分为整数和小数部分，整数频偏是子载波间隔的整数倍的那一部分频率偏移，小数频偏是小于子载波间隔的那一部分频率偏差。整数频偏仅使信息符号在子载波上平移，并不破坏各子载波间的正交性，但它却导致整个解调结果完全错误；而小数频偏会造成子载波相互干扰，破坏子载波间的正交性，导致误码率上升。 而频率同步的方法也可以依据以上两种常规时间同步方法实现 1.依据自相关的结果，假设已得到时间同步点m，那么小数倍频偏按照下式求出 Ra(m)为时间同步点的自相关值，Ns为单个训练符号的采样点数，fs为采样率。 2.依据互相关的方法，如果找到了对应的时间同步，那么整数频偏可以按照下式求出 = (arg {max(|^()|)} — 乂) * A/, = 1: Z 式中为R。为互相关值，L是接收信号FFT后的频域符号的位置。Af^为最后检测到的整数倍频偏，A f是子载波间隔，N。为发端发送的训练符号在频域中训练序列使用的第一个子载波位置，I I为求模运算。上式的意义是整数频偏会在频域形成子载波的移位，通过找到子载波移位的位置和方向就可以求出整数频偏。 以上两种频偏的求法都有其缺陷，自相关的方法只能求出小数倍频偏，而互相关的算法需要多次FFT的运算，而且受小数倍频偏的影响使求取过程误差变大。因此需要一种更准确的同步和频率同步算法。 本专利技术的目的在于提供一种可供工程使用的更准确和效率更高的时间和频率同步的联合算法，包括以下步骤 1、发端发送一个用以标识不同的小区的训练符号，所述训练符号在时域上由两个相同的子符号以及循环前缀构成，每个子符号的时长为Tuus，循环前缀的时长为Tgus，训练符号的总时长为(2*TU+Tg)us。 2、收端对接收信号进行自相关计算，在接收信号的自相关值中搜索自相关平台，所述自相关平台为一段幅度值相近且高于其他自相关幅度值的宽度为Tgus的平坦连续区arg(^(m))承,
技术实现思路
域；其中，可以通过计算相邻Tuus的自相关值的方差和幅度累计和来搜索所述平台。 3、如果检测到步骤2所述的自相关平台，则确定所述自相关平台的起始位置为时间同步的位置i;，利用所述自相关平台的自相关值可以计算小数频偏FF(^。 本专利技术进一步可以从上述方法获得的时间同步位置开始截取接收信号和本地训练符号进行互相关，依据训练符号结构产生的双相关峰更为精确的确定时间同步位置和整数频偏，同时可以细调小数倍频偏，并区分不同小区。具体步骤包括 a.收端在本地存有一个或多个本地训练符号，本地训练符号是所述的发端训练符号的一个子符号，时长为Tuus。 b.收端依据从自相关平台获得的时间同步位置Ta截取(2*TU+Tg)us的接收信号，并进行小数频偏的补偿。 c.选择收端存储的本地训练符号以及对应的整数频偏预设值，和步骤b截取的接收信号做互相关运算。 d.检测互相关幅值是否出现间隔TuUS的两个尖峰，如果检测成功，则确定步骤c选择的本地训练符号是当前接收信号对应的本地训练符号，同时确定基于自相关计算结果的时间同步位置T。、整数频偏IF0和小数频偏FF02 ;其中，检测成功的条件还可以包括两个尖峰都超过预定门限。 根据自相关和互相关的计算结果，获得更为精确的时间同步位置为Ta+T。，整数频率偏移为IFO，小数频率偏移为FF0,FF02。 本专利技术的有益效果在于，采用时本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＯＦＤＭ系统的下行时间和频率同步的方法，其特征在于，包括以下步骤：１．１发端发送一个用以标识不同的小区的训练符号，所述训练符号在时域上由两个相同的子符号以及循环前缀构成，每个子符号的时长为Ｔ↓［ｕ］ｕｓ，循环前缀的时长为Ｔ↓［ｇ］ｕｓ，训练符号的总时长为（２＊Ｔ↓［ｕ］＋Ｔ↓［ｇ］）ｕｓ；１．２收端对接收信号进行自相关计算，在接收信号的自相关值中搜索自相关平台，所述自相关平台为一段幅度值相近且高于其他自相关幅度值的宽度为Ｔ↓［ｇ］ｕｓ的平坦连续区域；１．３如果检测到步骤２所述的自相关平台，则确定所述自相关平台的起始位置为时间同步的位置Ｔ↓［ａ］，利用所述自相关平台的自相关值可以计算小数频偏ＦＦＯ↓［１］。
【技术特征摘要】
一种OFDM系统的下行时间和频率同步的方法，其特征在于，包括以下步骤1.1发端发送一个用以标识不同的小区的训练符号，所述训练符号在时域上由两个相同的子符号以及循环前缀构成，每个子符号的时长为Tuus，循环前缀的时长为Tgus，训练符号的总时长为(2*Tu+Tg)us；1.2收端对接收信号进行自相关计算，在接收信号的自相关值中搜索自相关平台，所述自相关平台为一段幅度值相近且高于其他自相关幅度值的宽度为Tgus的平坦连续区域；1.3如果检测到步骤2所述的自相关平台，则确定所述自相关平台的起始位置为时间同步的位置Ta，利用所述自相关平台的自相关值可以计算小数频偏FFO1。2 . 根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1. 2，通过计算相邻Tuus的自相关值 的方差和幅度累计和来搜索所述平台。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述自相关计算的结果的基础上，通过 时域上的互相关计算来求取进一步精确的时间同步点和...
【专利技术属性】
技术研发人员：严振亚，郑磊，李航，黄俊，
申请(专利权)人：北京信威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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