专利名称：粗符号定时估计方法和接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及广播通信系统中的信息传输领域，特别涉及广播通信接 收机的同步方法。
背景技术：
粗符号定时估计是通过对OFDM符号及其循环前缀之间的相关计算
而得到的。它的滑动相关函数计算方法如下
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中，
<formula>formula see original document page 5</formula>)
其中，"Q是基带接收信号的第A:个取样值，是进行相关计算的信号 取样之间的时间间隔数，正好等于OFDM符号进行FFT运算的点数，P是 功率加权因子(确定的)，丄是相关运算窗口的长度，在这里正好等于 OFDM符号循环前缀CP的长度。
通过相关函数值来定位OFDM符号的开始位置。如果相关函数值大 于固定门限值(如0),那么这个估计出来的^就是OFDM符号位置的估 计值。粗符号定时估计方法的具体原理如图3所示。
现有的粗符号定时估计方法中，功率加权因子是固定的，没有考虑 到由于信噪比的变化对粗符号定时估计性能的影响，所以当传输信道信噪比变化范围比较大的时候，采用固定的功率加权因子性能不是最优的， 如图5所示。
需要改善的就是在要根据信道的信噪比变化的情况来自适应的选择 功率加权因子，而估计信噪比的具体实现方法又不能太复杂，充分利用 各种信道信息，在实现复杂度增加非常小的情况下，性能达到最优。
发明内容
本发明的目的是提供一种粗符号定时估计方法及接收机。
为实现上述目的， 一种STiMi系统接收机，包括-射频模块，将射频信号变成基带信号；
功率放大确定模块，根据功率放大控制来放大接收到的信号； 数模转换模块，将模拟信号进行量化，变成数字信号； 频偏纠正模块，将信号的频率偏移进行纠正； 频偏估计模块，估计信号的频率偏移； FFT模块，对OFDM符号进行FFT操作； 信道译码模块，利用译码器解出数字信息；
自动增益控制AGC模块，根据接收信号的幅度确定功率放大器的放 大倍数；
功率加权因子确定模块，根据AGC的调整值确定功率加权因子值； 滑动相关函数计算模块，对接收到的OFDM符号计算滑动相关函数
值；
相关函数比较模块，对接收到的OFDM符号的相关函数值与门限值 进行比较；
符号相关函数计算模块，对接收到的OFDM符号计算相关函数值； 平均功率计算模块，对接收到的OFDM符号计算平均功率值； 粗符号定时确定模块，根据相关函数比较的结果确定粗符号定时值。
图l是改进的带有自适应调整功率权重系数粗符号定时估计的 STiMi接收机的结构图2是改进的带有自适应调整功率权重系数的粗符号定时估计方 法的原理图3是自适应调整功率权重系数的确定方法的原理图； 图4 ￡目前的粗符号定时估计方法的原理图； 图5是目前的粗符号定时估计方法的性能仿真图； 图6是改进的带有自适应调整功率权重系数的粗符号定时估计方
法与未改进方法定时估计性能比较。
具体实施例方式
我们需要找到一个能够体现信噪比变化的一个参量，根据这个参量 来调整粗符号定时估计中功率加权因子p值，从而使粗符号定时估计的
效果更好。为了保持在AD变换前面接收信号的幅度保持恒定值，就需要 利用AGC来控制AD变换前端的放大器VGA的增益。
AGC的基本原理如下
首先，计算接收信号的功率的平均值
<formula>formula see original document page 7</formula>
其中是信号，"^)是噪声。
其次，将计算出来的接收信号的幅度与AGC控制设定的门限进行比较， 得到接收信号的幅度与AGC控制设定的门限的差值。然后，根据接收信号的幅度与AGC控制设定的门限的差值确定放大器
VGA的增益的调整值，并进行调整。 即，agc的调整值a等于
/^ =门限值—O (dB)
在STiMi系统的具体实现中，AGC的门限值是固定的。由于STiMi系 统是一个广播系统，来自其他用户的干扰比较小，噪声变化的比较缓慢， 且幅度比较小。我们可以假定信噪比的变化近似线性的随AGC的调整值 变化，因此可以根据AGC的调整值来调整功率加权因子P，即根据信噪 比的变化的近似值来调整调整功率加权因子P 。
粗符号定时估计是根据OFDM的符号相关来实现的，它的滑动相关 函数可以表达为
辟)
其中，
=ZC + "0)).0(A-iV) + *-局*
之M
并且
=卓)+ "(A)
其中，KQ是基带接收信号的第&个取样值，iv是进行相关计算的
信号取样之间的时间间隔数，正好等于OFDM符号进行FFT运算的点数， P是功率加权因子(确定的)，丄是相关运算窗口的长度，在这里正好 等于OFDM符号循环前缀CP的长度，s^是发送信号的基带取样值，"W 是接收噪声的基带取样值。根据上面的公式，接收符号KW的功率和发送符号通过信道后M"的 功率之间的关系可用下式表达。
尸=jP f纖)
通过AGC之后，功率o(。就基本保持恒定，但是接收信号的相关值 却会随着信噪比的变化而变化，因此，为了精确地估计粗符号定时，功 率加权因子P就要随着信噪比的变化而变化。但是在系统的具体实现过 程中，获得信噪比变化的精确值困难还是比较大的，我们这里的粗符号 定时估计的方法将AGC的调整值作为信噪比变化值来调整功率加权因子
本发明提出的粗符号定时估计方法的具体实现如下 首先，确定功率加权因子的初始值；
然后，根据AGC的调整值确定功率加权因子P(Rou)的调整值。 也就是随AGC的调整量增加或减少某个步进值，功率权重因子减少或增 加某个步进值，如图2所示。
图l示出了本发明的带有自适应调整功率权重系数粗符号定时估计的 STiMi接收机。接收机包括
射频模块，将射频信号变成基带信号；
功率放大确定(VGA)模块，根据功率放大控制来放大接收到的信
号；
数模转换(A/D)模块，将模拟信号进行量化，变成数字信号； 频偏纠正模块，将信号的频率偏移进行纠正； 频偏估计模块，估计信号的频率偏移； FFT模块，对OFDM符号进行FFT操作； 信道译码模块，利用译码器解出数字信息；自动增益控制(AGC)模块，根据接收信号的幅度确定功率放大器
的放大倍数；
功率加权因子确定模块，根据AGC的调整值确定功率加权因子值； 滑动相关函数计算模块，对接收到的OFDM符号计算滑动相关函数
值；
相关函数比较模块，对接收到的OFDM符号的相关函数值与门限值 进行比较；
符号相关函数计算模块，对接收到的OFDM符号计算相关函数值； 平均功率计算模块，对接收到的OFDM符号计算平均功率值； 粗符号定时确定模块，根据相关函数比较的结果确定粗符号定时值。 本发明在进行粗符号定时估计的时候，充分考虑了信噪比对粗符号
定时的滑动相关函数计算的影响，在实现复杂度增加非常小的情况下，
性能有较大提高。
本发明采用了初始功率权重因子P为0.5。然后功率权重因子随AGC 的调整量进行调整，AGC的调整量增加或减少ldB，功率权重因子减少 或增加0.02。
从图6我们看到改进的粗符号定时估计方法的定时估计性能比原来的 粗符号定时估计方法的性能有明显的改善，横坐标是发射端的总功率与 接收端的噪声的SNR。纵坐标是定时估计的成功率(即定时估计的偏差 的绝对值小于等于64)。
权利要求
1.一种STiMi系统接收机，包括射频模块(101)，将射频信号变成基带信号；功率放大确定模块(102)，根据功率放大控制来放大接收到的信号；数模转换模块(103)，将模拟信号进行量化，变成数字信号；频偏纠正模块(104)，将信号的频率偏移进行纠正；频偏估计模块(105)，估计信号的频率偏移；FFT模块(106)，对OFDM符号进行FFT操作；信道译码模块(107)，利用译码器解出数字信息；自动增益控制AGC模块(108)，根据接收信号的幅度确定功率放大器的放大倍数；功率加权因子确定模块(109)，根据AGC的调整值确定功率加权因子值；滑动相关函数计算模块(110)，对接收到的OFDM符号计算滑动相关函数值；相关函数比较模块(111)，对接收到的OFDM符号的相关函数值与门限值进行比较；符号相关函数计算模块(112)，对接收到的OFDM符号计算相关函数值；平均功率计算模块(113)，对接收到的OFDM符号计算平均功率值；粗符号定时确定模块(114)，根据相关函数比较的结果确定粗符号定时值。
2. 按权利要求l所述的接收机，其特征在于所述接收机为OFDM无线通信系统。
3. 按权利要求1所述的接收机，其特征在于所述接收机为包含循环前缀的OFDM系统。
4. 一种粗符号定时估计方法，包括步骤将射频信号变成基带信号；根据功率放大控制来放大接收到的信号；将模拟信号进行量化，变成数字信号；将信号的频率偏移进行纠正；估计信号的频率偏移；对OFDM符号进行FFT操作；利用译码器解出数字信息；根据接收信号的幅度确定功率放大器的放大倍数；根据AGC的调整值确定功率加权因子值；对接收到的OFDM符号计算滑动相关函数值；对接收到的OFDM符号的相关函数值与门限值进行比较；对接收到的OFDM符号计算相关函数值；对接收到的OFDM符号计算平均功率值；根据相关函数比较的结果确定粗符号定时值。
5. 按权利要求4所述的方法，其特征在于所述根据AGC的调整值确 定功率加权因子值包括确定功率加权因子的初始值；在初始值的基础上随AGC的调整值增加或减少某个步进值。
6. 按权利要求4所述的方法，其特征在于按下式计算滑动相关函数:<formula>formula see original document page 3</formula>其中，其中，KQ是基带接收信号的第A:个取样值，W是进行相关计算的 信号取样之间的时间间隔数，正好等于OFDM符号进行FFT运算的点数，P是功率加权因子(确定的)，L是相关运算窗口的长度，在这里正好 等于OFDM符号循环前缀CP的长度，V^是发送信号的基带取样值，"W是接收噪声的基带取样值。
7.按权利要求6所述方法，其特征在于所述计算滑动相关函数要考虑平均功率的影响。
全文摘要
本发明提出了一种广播通信系统中接收机粗符号定时估计方法和接收机。在STiMi系统中，通过从AGC调整的结果来改变功率加权系数的方法，提高了接收端粗符号定时估计的成功率，而接收机的复杂度增加很小。
文档编号H04L25/03GK101527702SQ20081008210
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月3日 优先权日2008年3月3日
发明者付景兴 申请人:三星电子株式会社;北京三星通信技术研究有限公司