本发明专利技术公开了无线通信系统设计技术领域中的一种基于Ｓｃｈｍｉｄｌ＆Ｃｏｘ同步的改进方法。技术方案是，首先将Ｓｃｈｍｉｄｌ＆Ｃｏｘ同步的第一个训练序列分成绝对值相同的四个部分，并且后两部分为前两部分的取反运算，并利用这个结构进行接收端同步；然后，修改滑动窗口，即用整个训练序列符号的能量求能量函数，并且利用该训练序列符号的循环前缀来设定一个滑动运算窗口对序列进行归一化。本发明专利技术通过对Ｓｃｈｍｉｄｌ＆Ｃｏｘ同步的改进，克服了Ｓｃｈｍｉｄｌ＆Ｃｏｘ同步方法在符号定时同步估计中不准确的缺陷，提高了通过寻找最高点来估计符号同步偏移值时的精确度，从而进一步增强了ＯＦＤＭ系统的可靠性和可用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信系统设计
，尤其涉及一种基于 Schmicil&Cox同步的改进方法。
技术介绍
随着人们对通信宽带化、个人化和移动化的需求越来越高，OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交步页分复用)技术在各个无线 通信领域中都得到了广泛的应用。OFDM系统对同步误差十分敏感，当存在同 步误差时会引起严重的载波间干扰和符号间干扰，使系统性能明显下降。所以， 在无线衰落信道下的同步是宽带无线通信系统中需要解决的重要问题。Schmidl&Cox同步方法对符号定时同步进行估计时相关值的最高峰存在一 个平台，在寻找最高点来估计符号同步的偏移值时存在很大的误差。所以，需 要对Schmidl&Cox同步进行改进，使其同步性能得到改善。虽然符号定时估计 点处于循环前缀中未遭受多径干扰破坏的区间时，不会引起符号间干扰ISI (Inter-Symbol Interference,码间干扰)，但定时点的变化，会增加OFDM系统 对时延扩展的敏感程度，而且当FFT窗口超过符号边界时，则会引起严重的ISI， 所以定时估计对OFDM系统来说也十分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，在频率选择性衰落信道下的OFDM系统模型中，针 对Schmidl&Cox同歩方法在符号定时同步估计中不准确的缺陷，提出一种基于 Schmidl&Cox同歩的改进方法，从而进一步提高系统可靠性和可用性。3本专利技术的技术方案是， 一种基于Schmidl&Cox同步的改进方法，其特征是 所述改进方法包括改造训练序列符号的结构和修改滑动窗口两个顺序执行的步骤，其中所述改造训练序列符号的结构是将第一个训练序列分成绝对值相同的四个部分，并且后两部分为前两部分的取反运算，并利用这个结构进行接收端同卜一少；所述修改滑动窗口是用整个训练序列符号的能量求能量函数，并且利用该 训练序列符号的循环前缀来设定一个滑动运算窗口对序列进行归一化。 所述用整个训练序列符号的能量求能量函数，其公式为卩…w , w)2r| fif + 2---A; + mH--，(4 4 J其中，^为子载波个数，^为接收信号。本专利技术的效果在于，通过对Schmid]&Cox同歩方法的改进，使得在频率选 择性衰落信道下的OFDM系统模型中，对符号定时同步进行估计时相关值的 最高峰变成尖锐的峰值，从而在寻找最高点来估计符号同歩的偏移值时，减小 了误差，提高了估计的精确度。附图说明图1是适用本专利技术的OFDM系统的收发框图。图2是原始Schmidl&Cox同步训练序列符号结构设计图。图3是本专利技术改进Schmidl&Cox同步训练序列符号结构设计图。图4是原始Schmidl&Cox同步在AWGN信道下(SNR40)符号时间同步仿真示意图。图5是原始Schmidl&Cox同步的改进方法1在AWGN信道下(SNR^10)符号时间同步仿真示意图。A=0 w=04号时间同步仿真示意图。图7是本专利技术在不同信噪比下各方法定时同步估计偏移值比较图。具体实施例方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅 仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。首先要建立包括符号定时同步、载波频率同步和信道冲激响应的OFDM 系统模型。图1是适用本专利技术的OFDM系统的收发框图。本专利技术应用于此系 统中。在发送端进行数据的成帧过程，由前导信息和数据信息构成，然后进 行QAM的调制、IFFT变换、插入循环前缀后，进行并串变换，通过对生成 的OFDM时域数据流信号进行两倍的上采样，将基带信号转换为中频信号， 发送出去。在接收端，首先就是要进行同步和信道估计的工作，进行FFT变 换后根据估计的参数，解调出QAM符号，估计出误码率。Schmidl&Cox提出的同步方法是一种数据辅助方法，它通过在OFDM帧 的前面发送两个码元长度的训练序列作为帧头，来进行符号同步和频偏估计。 图2是原始Schmidl&Cox同步训练序列符号结构设计图，图2中，OFDM帧 的帧头格式采用了两个训练序列符号，每个训练序列符号前面加有循环前缀。第一个训练序列符号在时域上其有相同的两半，即&w-^。在频域上看， 序号为偶数的子载波发送一个PN序列^ ，而序号为奇数的子载波不发送数据。这可以通过对^做W/2点IFFT变换得到时域上的W/2个样点，然后重复这W/2个样点来得到第一个训练序列符号。第二个训练序列符号从频域上看在奇数序号的子载波上发送第一个PN序列，在偶数序号的子载波上发送另外一个PN序列V2，将这个频域训练序列符号进行^点IFFT运算就得到了第二个时域训练序列符号。第一个训练序列用作符号定时估计以及频偏细估计，估计出小数部分频偏￡>;第一个和第二个训练序列结合起来可以进行频偏粗估计，估计出整数部分频偏s'。本专利技术对PN序列的选择基于以上两点考虑易于实现；具有较低的峰平比，发送放大器对信号造成的畸变较小。本专利技术由改造训练序列符号的结构和修改滑动窗口两个步骤组成。1、 改造训练序列符号的结构通过对训练序列符号的结构进行改造，以期达到改善方法同歩性能的效果。图3是本专利技术改进Schmidl&Cox同步训练序列符号结构设计图。图3中，本发 明同步头同样采用了两个训练序列符号，每个训练序号前面加有循环前缀。不 同的是，第一个训练序列分成了绝对值相同的四个部分，并且后两部分为前两 部分的取反运算。图中^表示的是W长度的序列，前半部分和后半部分相反 会造成振幅突然变化的效果。2、 修改滑动窗口修改滑动窗口是对求符号同步相关运算时的滑动窗口进行修改，主要有两 方面 一是在求能量函数时，用整个训练序列符号的能量代替Schmidl&Cox同 步中前半序列的能量；二是利用该训练序列符号的循环前缀来设定一个滑动运 算窗口对序列进行归一化。首先在没有改变训练序列符号结构的情况下进行具体推导如下<formula>formula see original document page 6</formula>相关函数a(是在W个样值长度的窗口内计算前半序列和后半序列的相关值，a^U十算的是整个序列的能量，i为循环前缀的长度。在采用改造训练序列符号的结构的情况下进行具体推到如下<formula>formula see original document page 7</formula>相关函数^(0是在W个样值长度的窗口内计算前半序列和后半序列的相关值，a(o计算的是整个序列的能量，丄为循环前缀的长度。假设子载波个数为w，循环前缀长度为z，接收信号为9。采用原始Schmidl&Cox同步定时估计是通过寻找接收信号的相关函数^()的最大值位 置来完成的。相关函数S)是在W个样值长度的窗口内计算前半序列和后半序 列的相关值，《W计算的是前半序列的能量，用作对A()进行能量归一化。<formula>formula see original document page 7</formula>假本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于Ｓｃｈｍｉｄｌ＆Ｃｏｘ同步的改进方法，其特征是所述改进方法包括改造训练序列符号的结构和修改滑动窗口两个顺序执行的步骤，其中： 所述改造训练序列符号的结构是将第一个训练序列分成绝对值相同的四个部分，并且后两部分为前两部分的取反运 算，并利用这个结构进行接收端同步； 所述修改滑动窗口是用整个训练序列符号的能量求能量函数，并且利用该训练序列符号的循环前缀来设定一个滑动运算窗口对序列进行归一化。
【技术特征摘要】
1、一种基于Schmidl&Cox同步的改进方法，其特征是所述改进方法包括改造训练序列符号的结构和修改滑动窗口两个顺序执行的步骤，其中所述改造训练序列符号的结构是将第一个训练序列分成绝对值相同的四个部分，并且后两部分为前两部分的取反运算，并利用这个结构进行接收端同步；所述修...
【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，刘桓，石靖，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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